Different profiles of immune reconstitution in children and adults with HIV-infection after highly active antiretroviral therapy.

BACKGROUND Recent advances in characterizing the immune recovery of HIV-1-infected people have highlighted the importance of the thymus for peripheral T-cell diversity and function. The aim of this study was to investigate differences in immune reconstitution profiles after highly active antiretroviral therapy (HAART) between HIV-children and adults. METHODS HIV patients were grouped according to their previous clinical and immunological status: 9 HIV-Reconstituting-adults (HIV-Rec-adults) and 10 HIV-Reconstituting-children (HIV-Rec-children) on HAART with viral load (VL) or=500 cells/microL at least during 6 months before the study and CD4+ function than HIV-Rec-adults and this fact affects the peripheral T-cell subsets. Thus, T-cell recovery after HAART in HIV-Rec-adults could be the consequence of antigen-independent peripheral T-cell expansion while in HIV-Rec-children thymic output could play a predominant role in immune reconstitution.

ALDH1A3 loss of function causes bilateral anophthalmia/microphthalmia and hypoplasia of the optic nerve and optic chiasm.

The major active retinoid, all-trans retinoic acid, has long been recognized as critical for the development of several organs, including the eye. Mutations in STRA6, the gene encoding the cellular receptor for vitamin A, in patients with Matthew-Wood syndrome and anophthalmia/microphthalmia (A/M), have previously demonstrated the importance of retinol metabolism in human eye disease. We used homozygosity mapping combined with next-generation sequencing to interrogate patients with anophthalmia and microphthalmia for new causative genes. We used whole-exome and whole-genome sequencing to study a family with two affected brothers with bilateral A/M and a simplex case with bilateral anophthalmia and hypoplasia of the optic nerve and optic chiasm. Analysis of novel sequence variants revealed homozygosity for two nonsense mutations in ALDH1A3, c.568A>G, predicting p.Lys190*, in the familial cases, and c.1165A>T, predicting p.Lys389*, in the simplex case. Both mutations predict nonsense-mediated decay and complete loss of function. We performed antisense morpholino (MO) studies in Danio rerio to characterize the developmental effects of loss of Aldh1a3 function. MO-injected larvae showed a significant reduction in eye size, and aberrant axonal projections to the tectum were noted. We conclude that ALDH1A3 loss of function causes anophthalmia and aberrant eye development in humans and in animal model systems.

Targeting aquaporin function: potent inhibition of aquaglyceroporin-3 by a gold-based compound.

Aquaporins (AQPs) are membrane channels that conduct water and small solutes such as glycerol and are involved in many physiological functions. Aquaporin-based modulator drugs are predicted to be of broad potential utility in the treatment of several diseases. Until today few AQP inhibitors have been described as suitable candidates for clinical development. Here we report on the potent inhibition of AQP3 channels by gold(III) complexes screened on human red blood cells (hRBC) and AQP3-transfected PC12 cells by a stopped-flow method. Among the various metal compounds tested, Auphen is the most active on AQP3 (IC(50) = 0.8±0.08 µM in hRBC). Interestingly, the compound poorly affects the water permeability of AQP1. The mechanism of gold inhibition is related to the ability of Au(III) to interact with sulphydryls groups of proteins such as the thiolates of cysteine residues. Additional DFT and modeling studies on possible gold compound/AQP adducts provide a tentative description of the system at a molecular level. The mapping of the periplasmic surface of an homology model of human AQP3 evidenced the thiol group of Cys40 as a likely candidate for binding to gold(III) complexes. Moreover, the investigation of non-covalent binding of Au complexes by docking approaches revealed their preferential binding to AQP3 with respect to AQP1. The high selectivity and low concentration dependent inhibitory effect of Auphen (in the nanomolar range) together with its high water solubility makes the compound a suitable drug lead for future in vivo studies. These results may present novel metal-based scaffolds for AQP drug development.

Function and regulation of the scaffold protein IB1/JIP-1 in the uro-genital tract.

RESUME Ce mémoire de thèse traite de l'étude de la « scaffold »protéine ou protéine «échafaud», « Islet-Brain1/ JNK Interacting Protein 1 » (IB1/JIP-1) dans la vessie et la prostate, deux organes importants de l'appareil uro-genital. Cette protéine, mise en évidence dans notre laboratoire à la fin des année 90, a été reconnue pour réguler la voie de signalisation des « Mitogen-Activated Protein Kinases » (MAPKs), et en particulier de la MAPK appelée c-Jun N-terminal Kinase (JNK). Le réseau de voie de signalisation permet aux cellules de percevoir les changements dans le milieu extracellulaire et de permettre une réponse appropriée à ces différents stimuli. La connaissance des voies de signalisation a permis de mettre en évidence leur rôle crucial tant dans l'homéostase des tissus sains que dans des processus pathologiques comme l'oncogenèse. Parmi une vingtaine de voie de signalisation, la voie de signalisation des «MAPKinases » est une des plus importantes et a été montrée pour participer à diverses fonctions cellulaires telles que la différentiation, la motilité, la division et la mort cellulaire. La voie de signalisation des « MAPKinases » est typiquement constituée d'un module de trois kinases qui s'activent séquentiellement par phosphorylation. On note la présence d'une MAPK, d'un activateur de MAPK et d'un activateur de l'activateur de MAPK. Une fois la MAPK activée, elle permettra la régulation de différentes cibles dont certain facteur de transcription. Chez les mammifères, il existe 3 grands groupes de MAPKs : the extracellular signal-regulated kinase 1 and 2 (ERK 1/2) cascade, qui régule préférentiellement la croissance et la différentiation cellulaire, ainsi que les cascades JNK et p38 qui régulent préférentiellement la réponse à différents stress cellulaires telle que l'inflammation ou l'apoptose. JNK est activé par différents stress cellulaire telle que les cytokines inflammatoires. JNK est également requis au cours du développement embryonnaire et contribue à la mort (apoptose) ou à la prolifération cellulaire. Plusieurs études ont mis en évidence le rôle de JNK durant le processus tumoral, sans que son rôle soit clairement identifié. JNK pourrait avoir des fonctions différentes durant l'initiation puis de la progression tumorale. Chez les mammifères, les voies de signalisation intracellulaires forment un réseau complexe et elles interagissent entre elles, ce qui permet aux cellules une réponse adéquate aux multitudes de stimuli existants dans les organismes pluricellulaires. Parmi plusieurs mécanismes de régulation, les protéines dites « scaffold » ou «échafaud » jouent un rôle crucial dans l'homéostase de la voie de signalisation des «MAPKinase ». L'introduction revoit brièvement ces différents aspects, de la voie de signalisation des «MAPKinase et des connaissance sur IB1/JIP-1. Les premières études effectuées sur IB1/JIP-1 ont montré une expression relativement spécifique de cette protéine dans certains types de neurones ainsi que dans la cellule beta-sécrétrice d'insuline. IB1/JIP-1 régule la voie de signalisation JNK par interaction avec les différents composants du module, modifiant ainsi le spectre de substrats activés par JNK. La fonction précise de IB1/JIP-1 n'était pas encore élucidée, mais plusieurs travaux mettaient en lumière un rôle dans la régulation, et la sous-location cellulaire des composants de la voie de signalisation JNK, ainsi que dans la survie cellulaire à certain stress. Cette expression relativement spécifique est intrigante car elle suggère que sa présence serait nécessaire à une régulation spécifique de la MAPKinase JNK ou à certaines autres fonctions cellulaires également spécifiques de certains tissus. Le premier but de ce travail a consisté à mettre en évidence l'expression de IB1/JIP-1 dans l'appareil uro-génital et plus particulièrement dans la vessie et la prostate. Nos résultats ont montré que IB1/JIP-1 est spécifiquement exprimé au niveau de l'urothélium vésical, mais pas dans le muscle lisse. Il en est de même au niveau de la prostate où IB1/JIP-1 est exprimé spécifiquement au niveau de l'épithélium sécrétoire et absent au niveau du stroma fibro-musculaire. La vessie et la prostate sont des organes ou l'activité JNK pourrait être crucial tant dans l' homeostase tissulaire que dans le développement de pathologies bénignes ou malignes. La vessie et la prostate sont le siège fréquent de tumeur. La base pour le développement du cancer est complexe et implique plusieurs anomalies génétiques. Ce processus complexe lié au développement tumoral est encore loin d`être complètement élucidé, raison pour laquelle il est crucial de poursuivre l'étude des différents gènes pouvant être impliqué dans ces processus ou pouvant être utilisé comme outil thérapeutique. Dans l'urothelium de la vessie, la fonction de la MAPK JNK n'a été que très peu étudiée. Il existe quelques études, in vitro, suggérant une implication possible de cette voie de signalisation dans des processus telle que le développement ou la progression tumorale. Le chapitre 1 décrit une étude in vivo dans la vessie un modèle de stress mécanique, connu pour activer les MAPKinase. La dilatation vésicale, due à une obstruction urétrale, a mis en évidence une diminution de l'expression de IB1/JIP-1 ainsi qu'une activation de la MAPKinase JNK. Dans ce modèle, la régulation de IB1/JIP-1, par l'intermédiaire d'un vecteur viral, a permis de démontrer que IB1/JIP-1 régulait l'activité de JNK dans ce tissu. Pour poursuivre l'étude de cette fonction d' IB1/JIP-1 dans l'urothélium, nous avons investigué l'activité JNK dans des souris génétiquement modifiées et porteuse d'une délétion de 1 des 2 allèles du gène codant pour IB1/JIP-1, avec un contenu en IB1/JIP-1 diminué de moitié. L'activation de JNK est également augmentée dans l'urothelium au repos de ces souris, ce qui confirme la fonction régulatrice de JNK par IB1/JIP-1. Ces résultats ont permis de mettre en évidence un rôle critique de celle-ci dans l'homéostase de I`urothelium et suggère une nouvelle cible pour réguler la voie de signalisation dans ce tissu. En outre, la modulation des niveaux d'expression d'IB1/JIP-1 dans la vessie, in vivo, par l'intermédiaire de vecteurs viraux s'est révélée réalisable et indique un moyen élégant pour développer une thérapie génique dans cet organe. Un autre élément de ce travail de thèse, révélée au chapitre 2, a été d'étudier la régulation dans la vessie de rat de la communication intercellulaire de type « GAP ». Les cellules adjacentes partagent des ions, messagers secondaires et des petits métabolites par l'intermédiaire de canaux intercellulaire qui forment les jonctions de type « GAP ». Ce type de communications intercellulaire permet une activité cellulaire coordonnée, une caractéristique importante pour l'homéostase des organismes multicellulaire. Ce type de communication intercellulaire est formé de 2 demi-canaux appelés connexons. Chaque connexon est formé de six protéines appelées connexins (Cx). Il existe environ vingt connexines différentes nommées par leur poids moléculaire respectif. Les jonctions de type canaux "GAP" permettent aux cellules de communiquer avec les cellules voisines au quelles elles sont mécaniquement ou électriquement couplées. La vessie peut être particulièrement dépendante de la communication intercellulaire par les canaux « Gap » qui permettrait de coordonner la réponse de la musculature ainsi que de l'urothélium à l'augmentation de la pression transmurale du à l'accumulation d'urine, situation fréquemment observée dans le cadre de l'hyperplasie bénigne de la prostate. Dans la vessie de rat, la connexine26 est exprimée uniquement dans l'urothelium. La Cx26, a été montrée pour être un possible « tumor suppressor gene » dans le cancer de vessie. Une augmentation de la Cx26 ainsi que du couplage des cellules urothéliales a été démontré dans notre modèle de stress mécanique sur la vessie de rat et est dépendante de 2 éléments de réponses connues pour interagir avec AP-1. La régulation de IB1/JIP-1 a permis de montrer que celle-ci régulait l'activité JNK, ainsi que l'activité du facteur de transcription AP-1, composé de c-Jun lui-même cible de JNK. Cette réduction de l'activité de AP-1 est associée à une diminution de l'expression du transcipt de la Cx26. En résumé, la Cx26 pourrait être régulée par le complexe AP-1 lui-même dépendant du contenu en IB1/JIP-1. Dans le chapitre 3, l'étude de IB1/J1P-1 s'est portée sur la prostate. Cet organe, siège fréquent de pathologie telle que le cancer ou l'hyperplasie bénigne de la prostate, exprime IB1/JIP-1 au niveau de son épithélium sécrétoire. Cette expression est maintenue dans une lignée cellulaire humaine largement étudiée est reconnue comme un modèle adéquat de cellules tumorales de type androgène-sensible. IB1/JIP-1 a été investigué dans un modèle in vitro d'apoptose en réponse à un agent appelé N-(4-hydroxyphenyl)retinamide (4-HPR) qui induit une activation de la MAPK JNK ainsi que également un diminution du contenu en IB1/JIP-1. La surexpression de IB1/JIP-1 en utilisant à nouveau des virus comme vecteur a démontré que IB1/JIP-1 était capable de réguler l'activité de JNK ainsi que les taux d'apoptose. Dans le cancer de la prostate, certains travaux ont montré que la différentiation neuroendocrine des cellules tumorales est associée à la progression tumorale et à la perte de sensibilité aux androgènes. Ce travail a permis de dévoiler l'augmentation d'expression de IB1/JIP-1 dans un modèle de neurodifferentiation des cellules d'une lignée prostatique humaine (LNCaP). Les mécanismes qui permettent une expression spécifique de IB1/JIP-1 ont été partiellement investiguée dans notre laboratoire. Son promoteur humain contient un « Neuron Restricive Silencer Element » (NRSE) connu pour se lier a répresseur transcriptionel appelé « RE-1 Silencer Transcription Factor » ou « Neuron Restrictive Silencer Factor » (REST/NRSF). NRSF/REST est capable de réprimer l'expression de gènes neuronaux en dehors du système neuronal. Il prend part à la différentiation terminale des gènes neuronaux. Dans le chapitre 3, on observe que l'activité de REST/NRSF est diminuée dans les cellules LNCaP qui se transdifferencient de manière neuroendocrine, et que REST/NRSF est capable de moduler l'expression de ces gènes cibles dans ce type cellulaire. Ces travaux laissent suggérer que NRSF/REST participe à l'acquisition du phénotype neuroendocrinien et pourrait être une cible pour réguler ce phénomène. En conclusion, ce travail de thèse présente l'expression de IB1/JIP-1 dans 2 organes de l'appareil uro-génital ; la vessie et la prostate. La fonction de IB1/JIP-1 a été étudiée in vivo dans la vessie de rat, ce qui a mis en évidence sa fonction régulatrice de l'activité de la MAPKinase JNK, et de l'activité du facteur de transcription AP-1 ; ainsi que sa possible implication régulatrice de gène cible tel que la Connexin 26 (Cx26). AP-1 et la Cx26 pourraient jouer un rôle dans le processus oncologique, tant dans le control de l'invasion cellulaire ou le control de la croissance cellulaire. Dans la prostate, IB1/JIP-1 régule également l'activité JNK; crucial dans la transmission de certains stimulis pro-apoptotiques. Dans un modèle de transdifférenciation neuroendocrinienne, phénotype possiblement lié au caractère agressif du cancer de la prostate, l'expression de IB1/JIP-1 est augmenté, suggérant soit un rôle possible dans le développement du phénotype neuronal ou une implication dans une fonction anti-apoptotique. Ce travail a donc permis d'élargir nos connaissances sur la régulation et le control de la voie de signalisation des MAPKinases par IB1/JIP-1, qui pourrait avoir encore d'autres fonctions dans ces tissus.

Harmonic active contours.

We propose a segmentation method based on the geometric representation of images as 2-D manifolds embedded in a higher dimensional space. The segmentation is formulated as a minimization problem, where the contours are described by a level set function and the objective functional corresponds to the surface of the image manifold. In this geometric framework, both data-fidelity and regularity terms of the segmentation are represented by a single functional that intrinsically aligns the gradients of the level set function with the gradients of the image and results in a segmentation criterion that exploits the directional information of image gradients to overcome image inhomogeneities and fragmented contours. The proposed formulation combines this robust alignment of gradients with attractive properties of previous methods developed in the same geometric framework: 1) the natural coupling of image channels proposed for anisotropic diffusion and 2) the ability of subjective surfaces to detect weak edges and close fragmented boundaries. The potential of such a geometric approach lies in the general definition of Riemannian manifolds, which naturally generalizes existing segmentation methods (the geodesic active contours, the active contours without edges, and the robust edge integrator) to higher dimensional spaces, non-flat images, and feature spaces. Our experiments show that the proposed technique improves the segmentation of multi-channel images, images subject to inhomogeneities, and images characterized by geometric structures like ridges or valleys.

Control of pancreatic β-cell mass and function by gluco-incretin hormones : identification of novel regulatory mechanisms for the treatment of diabetes

Summary : Control of pancreatic ß-cell mass and function by gluco-incretin hormones: Identification of novel regulatory mechanisms for the treatment of diabetes The ß-cells of islets of Langerhans secrete insulin to reduce hyperglycemia. The number of pancreatic islet ß-cells and their capacity to secrete insulin is modulated in normal physiological conditions to respond to the metabolic demand of the organism. A failure of the endocrine pancreas to maintain an adequate insulin secretory capacity due to a reduced ß-cell number and function underlies the pathogenesis of both type 1 and type 2 diabetes. The molecular mechanisms controlling the glucose competence of mature ß-cells, i.e., the magnitude of their insulin secretion response to glucose, ß-cell replication, their differentiation from precursor cells and protection against apoptosis are poorly understood. To investigate these mechanisms, we studied the effects on ß-cells of the gluco-incretin hormones, glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) and glucagon-like peptide-1 (GLP-1) which are secreted by intestinal endocrine cells after food intake. Besides acutely potentiating glucose-stimulated insulin secretion, these hormones induce ß-cell differentiation from precursor cells, stimulate mature ß-cell replication, and protect them against apoptosis. Therefore, understanding the molecular basis for gluco-incretin action may lead to the uncovering of novel ß-cell regulatory events with potential application for the treatment or prevention of diabetes. Islets from mice with inactivation of both GIP and GLP-1 receptor genes (dK0) present a defect in glucose-induced insulin secretion and are more sensitive than control islets to cytokine-induced apoptosis. To search for regulatory genes, that may control both glucose competence and protection against apoptosis, we performed comparative transcriptomic analysis of islets from control and dK0 mice. We found a strong down-regulation of the IGF1 Rexpression in dK0 islets. We demonstrated in both a mouse insulin-secreting cell line and primary islets, that GLP-1 stimulated IGF-1R expression and signaling. Importantly, GLP-1induced IGF-1R-dependent Akt phosphorylation required active secretion, indicating the presence of an autocrine activation mechanism. We further showed that activation of IGF-1R signaling was dependent on the secretion of IGF-2 and IGF-2 expression was regulated by nutrients. Finally, we demonstrated that the IGF-Z/IGF-1R autocrine loop was required for GLP-1 i) to protect ß-cells against cytokine-induced apoptosis, ii) to enhance their glucose competence and iii) to increase ß-cell proliferation. Résumé : Contrôle de la masse des cellules ß pancréatiques et de leur fonction par les hormones glucoincrétines: Identification de nouveaux mécanismes régulateurs pour le traitement du diabète Les cellules ß des îlots de Langerhans sécrètent l'insuline pour diminuer l'hyperglycémie. Le nombre de cellules ß et leur capacité à sécréter l'insuline sont modulés dans les conditions physiologiques normales pour répondre à la demande métabolique de l'organisme. Un échec du pancréas endocrine à maintenir sa capacité sécrétoire d'insuline dû à une diminution du nombre et de la fonction des cellules ß conduit au diabète de type 1 et de type 2. Les mécanismes moléculaires contrôlant la compétence au glucose des cellules ß matures, tels que, l'augmentation de la sécrétion d'insuline en réponse au glucose, la réplication des cellules ß, leur différentiation à partir de cellules précurseurs et la protection contre l'apoptose sont encore peu connus. Afin d'examiner ces mécanismes, nous avons étudié les effets sur les cellules ß des hormones gluco-incrétines, glucose-dépendent insulinotropic polypeptide (G1P) et glucagon-like peptide-1 (GLP-1) qui sont sécrétées par les cellules endocrines de l'intestin après la prise alimentaire. En plus de potentialiser la sécrétion d'insuline induite par le glucose, ces hormones induisent la différentiation de cellules ß à partir de cellules précurseurs, stimulent leur prolifération et les protègent contre l'apoptose. Par conséquent, comprendre les mécanismes d'action des gluco-incrétines permettrait de découvrir de nouveaux processus régulant les cellules ß avec d'éventuelles applications dans le traitement ou la prévention du diabète. Les îlots de souris ayant une double inactivation des gènes pour les récepteurs du GIP et du GLP-1 (dK0) présentent un défaut de sécrétion d'insuline stimulée par le glucose et une sensibilité accrue à l'apoptose induite par les cytokines. Afin de déterminer les gènes régulés, qui pourraient contrôler à la fois la compétence au glucose et la protection contre l'apoptose, nous avons effectué une analyse comparative transcriptomique sur des îlots de souris contrôles et dKO. Nous avons constaté une forte diminution de l'expression d'IGF-1R dans les îlots dKO. Nous avons démontré, à la fois dans une lignée cellulaire murine sécrétant l'insuline et dans îlots primaires, que le GLP-1 stimulait l'expression d'IGF-1R et sa voie de signalisation. Par ailleurs, la phosphorylation d'Akt dépendante d'IGF1-R induite parle GLP-1 nécessite une sécrétion active, indiquant la présence d'un mécanisme d'activation autocrine. Nous avons ensuite montré que l'activation de la voie de signalisation d'IGF-1R était dépendante de la sécrétion d'IGF-2, dont l'expression est régulée par les nutriments. Finalement, nous avons démontré que la boucle autocrine IGF-2/IGF-1R est nécessaire pour le GLP-1 i) pour protéger les cellules ß contre l'apoptose induite par les cytokines, ii) pour améliorer la compétence au glucose et iii) pour augmenter la prolifération des cellules ß. Résumé tout public : Contrôle de la masse des cellules ß pancréatiques et de leur fonction par les hormones gluco-incrétines: Identification de nouveaux mécanismes régulateurs pour le traitement du diabète Chez les mammifères, la concentration de glucose sanguine (glycémie) est régulée et maintenue à une valeur relativement constante d'environ 5 mM. Cette régulation est principalement contrôlée par 2 hormones produites par les îlots pancréatiques de Langerhans: l'insuline sécrétée par les cellules ß et le glucagon sécrété par les cellules a. A la suite d'un repas, l'augmentation de la glycémie entraîne la sécrétion d'insuline ce qui permet le stockage du glucose dans le foie, les muscles et le tissu adipeux afin de diminuer le taux de glucose circulant. Lors d'un jeûne, la diminution de la glycémie permet la sécrétion de glucagon favorisant alors la production de glucose par le foie, normalisant ainsi la glycémie. Le nombre de cellules ß et leur capacité sécrétoire s'adaptent aux variations de la demande métabolique pour assurer une normoglycémie. Une destruction complète ou partielle des cellules ß conduit respectivement au diabète de type 1 et de type 2. Bien que l'augmentation de la glycémie soit le facteur stimulant de la sécrétion d'insuline, des hormones gluco-incrétines, principalement le GLP-1 (glucagon-like peptide-1) et le GIP (glucose-dependent insulinotropic polypeptide) sont libérées par l'intestin en réponse aux nutriments (glucose, acides gras) et agissent au niveau des cellules ß, potentialisant la sécrétion d'insuline induite par le glucose, stimulant leur prolifération, induisant la différentiation de cellules précurseurs en cellules ß matures et les protègent contre la mort cellulaire (apoptose). Afin d'étudier plus en détail ces mécanismes, nous avons généré des souris déficientes pour les récepteurs du GIP et du GLP-l. Les îlots pancréatiques de ces souris présentent un défaut de sécrétion d'insuline stimulée par le glucose et une sensibilité accrue à l'apoptose par rapport aux îlots de souris contrôles. Nous avons donc cherché les gènes régulés pas ces hormones contrôlant la sécrétion d'insuline et la protection contre l'apoptose. Nous avons constaté une forte diminution de l'expression du récepteur à l'IGF-1 (IGF-1R) dans les îlots de souris déficientes pour les récepteurs des gluco-incrétines. Nous avons démontré dans un model de cellules ß en culture et d'îlots que le GLP-1 augmentait l'expression d'IGF-1R et la sécrétion de son ligand (IGF-2) permettant l'activation de la voie de signalisation. Finalement, nous avons montré que l'activation de la boucle IGF-2/IGF-1R induite par le GLP-1 était nécessaire pour la protection contre l'apoptose, l'augmentation de la sécrétion et la prolifération des cellules ß.

Inflammasome activators induce interleukin-1α secretion via distinct pathways with differential requirement for the protease function of caspase-1.

Through their capacity to sense danger signals and to generate active interleukin-1β (IL-1β), inflammasomes occupy a central role in the inflammatory response. In contrast to IL-1β, little is known about how IL-1α is regulated. We found that all inflammasome activators also induced the secretion of IL-1α, leading to the cosecretion of both IL-1 cytokines. Depending on the type of inflammasome activator, release of IL-1α was inflammasome dependent or independent. Calcium influx induced by the opening of cation channels was sufficient for the inflammasome-independent IL-1α secretion. In both cases, IL-1α was released primarily in a processed form, resulting from intracellular cleavage by calpain-like proteases. Inflammasome-caspase-1-dependent release of IL-1α and IL-1β was independent of caspase-1 catalytic activity, defining a mode of action for caspase-1. Because inflammasomes contribute to the pathology of numerous chronic inflammatory diseases such as gout and diabetes, IL-1α antagonists may be beneficial in the treatment of these disorders.

The prosecution service function within the spanish criminal justice system

The Spanish judicial system is independent and headed by the Supreme Court. Spain has a civil law system. The criminal procedure is governed by the legality principle--by opposition to the opportunity or expediency principle--which implies that prosecution must take place in all cases in which sufficient evidence exists of guilt. Traditionally, the role of the PPS in Spain has been very limited during the investigative stage of the process. That stage is under the responsibility of the Examining Magistrate (EM). Since the end of the 1980s, a series of modifications has been introduced in order to extend the functions of the PPS. In 1988, the PPS received extended competences which allow them to receive reports of offenses. Upon knowing of an offense (reported or known to have been committed), the PPS can initiate the criminal proceeding. The PPS is also allowed to lead a sort of plea bargain under a series of restrictive conditions and only for some offenses. At the same time, the PPS received extended competences in the juvenile justice criminal proceeding in 2000. With all this said, the role of the PPS has not changed radically and, during the investigative stage of the process, their main role remains the presentation of the accusation, playing a more active role during the trial stage of the proceeding. In this article the national criminal justice system of Spain is described. Special attention is paid to the function of the PPS within this framework and its relationship to police and courts. The article refers to legal provisions and the factual handling of criminal cases.

FtsZ-independent septal recruitment and function of cell wall remodelling enzymes in chlamydial pathogens.

The nature and assembly of the chlamydial division septum is poorly defined due to the paucity of a detectable peptidoglycan (PG)-based cell wall, the inhibition of constriction by penicillin and the presence of coding sequences for cell wall precursor and remodelling enzymes in the reduced chlamydial (pan-)genome. Here we show that the chlamydial amidase (AmiA) is active and remodels PG in Escherichia coli. Moreover, forward genetics using an E. coli amidase mutant as entry point reveals that the chlamydial LysM-domain protein NlpD is active in an E. coli reporter strain for PG endopeptidase activity (ΔnlpI). Immunolocalization unveils NlpD as the first septal (cell-wall-binding) protein in Chlamydiae and we show that its septal sequestration depends on prior cell wall synthesis. Since AmiA assembles into peripheral clusters, trimming of a PG-like polymer or precursors occurs throughout the chlamydial envelope, while NlpD targets PG-like peptide crosslinks at the chlamydial septum during constriction.

Performance comparison of an active matrix flat panel imager, computed radiography system, and a screen-film system at four standard radiation qualities.

Four standard radiation qualities (from RQA 3 to RQA 9) were used to compare the imaging performance of a computed radiography (CR) system (general purpose and high resolution phosphor plates of a Kodak CR 9000 system), a selenium-based direct flat panel detector (Kodak Direct View DR 9000), and a conventional screen-film system (Kodak T-MAT L/RA film with a 3M Trimax Regular screen of speed 400) in conventional radiography. Reference exposure levels were chosen according to the manufacturer's recommendations to be representative of clinical practice (exposure index of 1700 for digital systems and a film optical density of 1.4). With the exception of the RQA 3 beam quality, the exposure levels needed to produce a mean digital signal of 1700 were higher than those needed to obtain a mean film optical density of 1.4. In spite of intense developments in the field of digital detectors, screen-film systems are still very efficient detectors for most of the beam qualities used in radiology. An important outcome of this study is the behavior of the detective quantum efficiency of the digital radiography (DR) system as a function of beam energy. The practice of users to increase beam energy when switching from a screen-film system to a CR system, in order to improve the compromise between patient dose and image quality, might not be appropriate when switching from screen-film to selenium-based DR systems.

High frequency of functionally active Melan-a-specific T cells in a patient with progressive immunoproteasome-deficient melanoma.

Tumor-reactive T cells play an important role in cancer immunosurveillance. Applying the multimer technology, we report here an unexpected high frequency of Melan-A-specific CTLs in a melanoma patient with progressive lymph node metastases, consisting of 18 and 12.8% of total peripheral blood and tumor-infiltrating CD8+ T cells, respectively. Melan-A-specific CTLs revealed a high cytolytic activity against allogeneic Melan-A-expressing target cells but failed to kill the autologous tumor cells. Loading of the tumor cells with Melan-A peptide reversed the resistance to killing, suggesting impaired function of the MHC class I antigen processing and presentation pathway. Mutations of the coding region of the HLA-A2 binding Melan-A26-35 peptide or down-regulation of the MHC class I heavy chain, the antigenic peptide TAP, and tapasin could be excluded. However, PCR and immunohistochemical analysis revealed a deficiency of the immunoproteasomes low molecular weight protein 2 and low molecular weight protein 7 in the primary tumor cells, which affects the quantity and quality of generated T-cell epitopes and might explain the resistance to killing. This is supported by our data, demonstrating that the resistance to killing can be partially reversed by pre-exposure of the tumor cells to IFN-gamma, which is known to induce the immunoproteasomes. Overall, this is the first report of an extremely high frequency of tumor-specific CTLs that exhibit competent T-cell-effector functions but fail to lyse the autologous tumor cells. Immunotherapeutic approaches should not only focus on the induction of a robust antitumor immune response, but should also have to target tumor immune escape mechanisms.

Homeostasis and in vivo effector function of antigen-specific CD4+CD25+ regulatory T cells in experimental transplantation.

CD4+CD25+ regulatory T cells (Tregs) play a critical role in the prevention of autoimmune diseases as well as in the induction and maintenance of dominant tolerance in transplantation models. While their suppressive function has been extensively studied in vitro, their homeostasis and mechanisms of immunoregulation still remain to be clarifi ed in vivo. Using a murine adoptive transfer and skin allograft model, we analysed the expansion, effector function and traffi cking of effector T cells in the presence or absence of donor-specifi c Tregs. Although hyporesponsive to allogeneic and polyclonal stimulation in vitro, transferred Tregs survived and expanded, in response to an allograft in vivo. When co-transferred with naive CD4+CD25- effector T cells, they specifi cally prevented donor but not 3rd party allograft rejection by inhibiting the production of effector cytokines rather than the proliferation of effector T cells in response to alloantigens. The co-transfer of donor-specifi c Tregs did not affect the homing of effector T cells towards the graft draining lymph nodes, but it markedly reduced the infi ltration of the allograft by these pathogenic cells. Furthermore, in recipients where donor-specifi c transplantation tolerance was induced, Tregs preferentially accumulated in the allograft draining lymph nodes and within the grafted skin itself. Taken together, our results suggest that the suppression of graft rejection is an active process that involves the persistent presence of Tregs at the site of antigenic challenge.

Regulation of the Activity of the Dual-Function DnaA Protein in Caulobacter crescentus.

DnaA is a conserved essential bacterial protein that acts as the initiator of chromosomal replication as well as a master transcriptional regulator in Caulobacter crescentus. Thus, the intracellular levels of active DnaA need to be tightly regulated during the cell cycle. Our previous work suggested that DnaA may be regulated at the level of its activity by the replisome-associated protein HdaA. Here, we describe the construction of a mutant DnaA protein [DnaA(R357A)]. The R357 residue in the AAA+ domain of the C. crescentus DnaA protein is equivalent to the R334 residue of the E. coli DnaA protein, which is required for the Regulatory Inactivation of DnaA (RIDA). We found that the expression of the DnaA(R357A) mutant protein in C. crescentus, but not the expression of the wild-type DnaA protein at similar levels, causes a severe phenotype of over-initiation of chromosomal replication and that it blocks cell division. Thus, the mutant DnaA(R357A) protein is hyper-active to promote the initiation of DNA replication, compared to the wild-type DnaA protein. DnaA(R357A) could not replace DnaA in vivo, indicating that the switch in DnaA activity once chromosomal replication has started may be an essential process in C. crescentus. We propose that the inactivation of DnaA is the main mechanism ensuring that chromosomal replication starts only once per cell cycle. We further observed that the R357A substitution in DnaA does not promote the activity of DnaA as a direct transcriptional activator of four important genes, encoding HdaA, the GcrA master cell cycle regulator, the FtsZ cell division protein and the MipZ spatial regulator of cell division. Thus, the AAA+ domain of DnaA may play a role in temporally regulating the bifunctionality of DnaA by reallocating DnaA molecules from initiating DNA replication to transcribing genes within the unique DnaA regulon of C. crescentus.

Tobramycin exposure from active calcium sulfate bone graft substitute.

BACKGROUND: Bone graft substitute such as calcium sulfate are frequently used as carrier material for local antimicrobial therapy in orthopedic surgery. This study aimed to assess the systemic absorption and disposition of tobramycin in patients treated with a tobramycin-laden bone graft substitute (Osteoset® T). METHODS: Nine blood samples were taken from 12 patients over 10 days after Osteoset® T surgical implantation. Tobramycin concentration was measured by fluorescence polarization. Population pharmacokinetic analysis was performed using NONMEM to assess the average value and variability (CV) of pharmacokinetic parameters. Bioavailability (F) was assessed by equating clearance (CL) with creatinine clearance (Cockcroft CLCr). Based on the final model, simulations with various doses and renal function levels were performed. (ClinicalTrials.gov number, NCT01938417). RESULTS: The patients were 52 +/- 20 years old, their mean body weight was 73 +/- 17 kg and their mean CLCr was 119 +/- 55 mL/min. Either 10 g or 20 g Osteoset® T with 4% tobramycin sulfate was implanted in various sites. Concentration profiles remained low and consistent with absorption rate-limited first-order release, while showing important variability. With CL equated to CLCr, mean absorption rate constant (ka) was 0.06 h-1, F was 63% or 32% (CV 74%) for 10 and 20 g Osteoset® T respectively, and volume of distribution (V) was 16.6 L (CV 89%). Simulations predicted sustained high, potentially toxic concentrations with 10 g, 30 g and 50 g Osteoset® T for CLCr values below 10, 20 and 30 mL/min, respectively. CONCLUSIONS: Osteoset® T does not raise toxicity concerns in subjects without significant renal failure. The risk/benefit ratio might turn unfavorable in case of severe renal failure, even after standard dose implantation.

Neurogenic subventricular zone stem/progenitor cells are notch1-dependent in their active but not quiescent state.

The adult mammalian forebrain contains neural stem/progenitor cells (NSCs) that generate neurons throughout life. As in other somatic stem cell systems, NSCs are proposed to be predominantly quiescent and proliferate only sporadically to produce more committed progeny. However, quiescence has recently been shown not to be an essential criterion for stem cells. It is not known whether NSCs show differences in molecular dependence based on their proliferation state. The subventricular zone (SVZ) of the adult mouse brain has a remarkable capacity for repair by activation of NSCs. The molecular interplay controlling adult NSCs during neurogenesis or regeneration is not clear but resolving these interactions is critical in order to understand brain homeostasis and repair. Using conditional genetics and fate mapping, we show that Notch signaling is essential for neurogenesis in the SVZ. By mosaic analysis, we uncovered a surprising difference in Notch dependence between active neurogenic and regenerative NSCs. While both active and regenerative NSCs depend upon canonical Notch signaling, Notch1-deletion results in a selective loss of active NSCs (aNSCs). In sharp contrast, quiescent NSCs (qNSCs) remain after Notch1 ablation until induced during regeneration or aging, whereupon they become Notch1-dependent and fail to fully reinstate neurogenesis. Our results suggest that Notch1 is a key component of the adult SVZ niche, promoting maintenance of aNSCs, and that this function is compensated in qNSCs. Therefore, we confirm the importance of Notch signaling for maintaining NSCs and neurogenesis in the adult SVZ and reveal that NSCs display a selective reliance on Notch1 that may be dictated by mitotic state.