Impact of TGF-ß1 -509C/T and 869T/C polymorphisms on glioma risk and patient prognosis

Transforming growth factor beta (TGF-ß) plays an important role in carcinogenesis. Two polymorphisms in the TGF-ß1 gene (-509C/T and 869T/C) were described to influence susceptibility to gastric and breast cancers. The 869T/C polymorphism was also associated with overall survival in breast cancer patients. In the present study, we investigated the relevance of these TGF-ß1 polymorphism in glioma risk and prognosis. A case-control study that included 114 glioma patients and 138 cancer-free controls was performed. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) were evaluated by polymerase chain reaction followed by restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). Univariate and multivariate logistic regression analyses were used to calculate odds ratio (OR) and 95 % confidence intervals (95 % CI). The influence of TGF-ß1 -509C/T and 869T/C polymorphisms on glioma patient survival was evaluated by a Cox regression model adjusted for patients' age and sex and represented in Kaplan-Meier curves. Our results demonstrated that TGF-ß1 gene polymorphisms -509C/T and 869T/C are not significantly associated with glioma risk. Survival analyses showed that the homozygous -509TT genotype associates with longer overall survival of glioblastoma (GBM) patients when compared with patients carrying CC + CT genotypes (OR, 2.41; 95 % CI, 1.06-5.50; p = 0.036). In addition, the homozygous 869CC genotype is associated with increased overall survival of GBM patients when compared with 869TT + TC genotypes (OR, 2.62; 95 % CI, 1.11-6.17; p = 0.027). In conclusion, this study suggests that TGF-ß1 -509C/T and 869T/C polymorphisms are not significantly associated with risk for developing gliomas but may be relevant prognostic biomarkers in GBM patients.

Efeitos do carvedilol (bloqueador b1,b2,a1) na insuficiência cardíaca refratária

OBJETIVO: Os efeitos dos beta-bloqueadores na insuficiência cardíaca (IC) refratária não têm sido adequadamente estudados. Investigamos os efeitos do carvedilol (bloqueador b1,b2,a1) nos sintomas e na função ventricular de portadores de IC refratária. MÉTODOS: Foram estudados 21 pacientes, idade média de 56±10 anos, 9 em classe funcional (CF) IV, e 12 em CF III intermitente com IV. A dose inicial de carvedilol foi de 6,25mg e, se tolerada, aumentada progressivamente. A dose média final foi 42±11mg. Os pacientes foram submetidos a avaliações clínicas e eletrocardiográficas seriadas. Realizaram-se, antes e com 196±60 dias de evolução, ecocardiograma e ventriculografia radioisotópica. RESULTADOS: O medicamento foi tolerado em 16 (76%) pacientes. Um paciente está em fase de titulação em CF II. Com 196±60 dias de evolução observaram-se 8 pacientes em CF I e 7 em II; redução da freqüência cardíaca de 96±15 para 67±10bpm (p<0,0001); redução do diâmetro diastólico final de ventrículo esquerdo (VE) de 73±13 para 66±12mm (ecocardiograma) (p<0,009); e aumento da fração de ejeção de VE de 0,21±0,06 para 0,34±0,12 (p<0,0003). CONCLUSÃO: O carvedilol devido aos seus efeitos benéficos na função ventricular, remodelamento e CF é, se tolerado, uma potencial alternativa terapêutica no tratamento medicamentoso da IC refratária. Entretanto, estudos adicionais são necessários para definição do efeito a longo prazo neste específico subgrupo de pacientes.

Simultaneous detection of cyclopiazonic acid and aflatoxin B1 by HPLC in methanol/water mobile phase

A simple procedure for the simultaneous detection of cyclopiazonic acid (CPA) and aflatoxin B1 from fungal extracts is presented, using a methanol and water mobile phase and fluorescence detection. This methodology has been tested with standard solutions of both mycotoxins CPA and Aflatoxin B1 and with methanolic extracts of Aspergillus section Flavi strains, previously characterized for their mycotoxin production profile. Previously available methodology required the use of two different chromatographic runs for these mycotoxins, with distinct columns and detectors (fluorescence detection with a post-column photochemical derivatization (PHRED) for aflatoxin B1 and UV detection for CPA). The proposed method detects both mycotoxins in a single run. Data from these assays will be presented and discussed.

Detección de genotixicidad en cerdos inducida por la ingesta de Aflatoxina B1

En cerdos la micotoxicosis representa uno de los problemas de contaminación ambiental más frecuente. La aflatoxina B1 (AFB1) producida por ciertas cepas de A. flavus y A. parasiticus, es un agente genotóxico, ya que al ingerir alimento contaminado, los metabolitos de AFB1 inducen daño cromosómico. En función de este problema se plantean las siguientes hipótesis de trabajo: 1. La ingesta de alimentos contaminados con AFB1 inducen daño cromosómico en cerdos. 2. La inducción, frecuencia y tipo de daño cromosómico es dependiente del tiempo de ingesta de AFB1. En este trabajo se evalúa el potencial genotóxico in vivo de la AFB1, mediante tres métodos distintos: Análisis de aberraciones cromosómicas, Ensayo de micronúcleos y Electroforesis en gel de células individuales. Se evaluarán dos grupos de cerdos en etapa postdestete, uno control y otro alimentado con pienso ad líbitum, con AFB1 a una determinada concentración. Se tomarán muestras de sangre a los 15, 30, 45 y 60 días. En concordancia con los antecedentes bibliográficos, se espera detectar la ocurrencia de daño cromosómico inducido por la ingesta de AFB1 a una determinada dosis. El efecto genotóxico debería ser detectado desde las tres técnicas elegidas para su estudio. Se espera poder establecer el tipo preponderante de daño inducido por la ingesta de AFB1 en cerdos posdestete, la sensibilidad de las diferentes técnicas empleadas para su detección y determinar si existe relación entre el tipo e intensidad de daño cromosómico y el tiempo de ingesta de AFB1. En virtud que Río Cuarto y la región es una zona agrícola-ganadera, donde la explotación porcina es de interés económico y la ocurrencia reiterada de brotes de micotoxicosis, plantea la necesidad de evaluar el potencial genotóxico de las micotoxinas. Considerando que gran parte de la información publicada sobre la toxicidad se refiere a estudios en animales experimentales de laboratorio, que pueden no reflejar sus efectos en seres humanos y en animales de granja, se considera relevante evaluar la toxicidad, particularmente la genotoxicidad en animales a campo y sus posibles consecuencias para la salud y producción porcina. El abordaje de la evaluación del daño genotóxico inducido por AFB1 desde tres ensayos distintos permitirá establecer cuál de éstos métodos reúne las condiciones más ventajosas en cuento a: sensibilidad, tiempo requerido, validez estadística, sencillez y economía, para ser el método de elección en posteriores estudios.

Charakterisierung des Einflusses von TGF-β1 auf die Kathepsin-Expression in myelo-monozytären zellen und der funktionellen Bedeutung einer veränderten Kathepsin B-Expression

Cathepsin B, TGF-beta, signaltransduction, apoptosis, migration, Smad

Proteinkinase B- und TGFβ1-Signalwege : Untersuchungen zu ihrer Interaktion bei der Th-Zelldifferenzierung

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2012

Seletividade de avermectin-B1 (MK-936) ao Trichogramma demoraesi Nagaraja, 1983 (Hym. , Trichogrammatidae), em condições de laboratório

Foi conduzido um estudo, em condições de laboratório, para se determinar alguns parâmetros relativos à seletividade de avermectin-B1 (MK-936) ao Trichogramma demoraesi Nagajara, 1983 (Hym., Trichogrammatidae), parasito de ovos de diversas espécies de pragas agrícolas. Observou-se que o produto na formulação 1,8% CE, nas dosagens de 0,1; 0,2; 0,4 e 0,8 ml/l não afetava o desenvolvimento pré-marginal do parasito, quando este ainda se encontrava no interior dos ovos parasitados. O mesmo fato foi observado quando se utilizaram dosagens extremamente elevadas, da ordem de 8,0 ml/l. Não ocorreu, também, mortalidade significativa de adultos do parasito que ovipositaram em ovos de Anagasta kuehniella (Zeller, 1879) (Lep., Pyralidade) previamente tratados com o inseticida. A ação de contacto de avermectin-B1, quando aplicada nas paredes internas dos frascos de criação, não ficou evidenciada, pela dificuldade de se discriminar seus efeitos dos da acetona usada como solvente e que, mesmo aplica da sozinha, acarretou uma mortalidade significativa de adultos. Este fato pode estar associado aos 0,001% de resíduos não voláteis do solvente em questão, embora se tornem necessários estudos mais detalhados para se verificar esta hipótese. Malathion na dosagem de 1,5 ml/l apresentou-se extremamente tóxico para T. demoraesi em todos os estudos realizados. Concluiu-se que avermectin-B1 apresenta características de seletividade para esta espécie, com potencialidade de utilização em programas de controle integrado de pragas, em locais onde sobrevivam populações nativas ou introduzidas deste parasito.

Contribution of NFI-C to TGF-β1 signalling and tissue regeneration

Summary : Platelet Derived Growth Factor (PDGF) and Transforming Growth Factor-ß (TGF-ß) are two crucial growth factors in tissue repair and regeneration. They control migration and proliferation of macrophages and fibroblasts, as well as myofibroblast differentiation and synthesis of the new connective tissue. The transcription factor Nuclear Factor I-C (NFI-C) has been implicated in the TGF-ß pathway and regulation of extracellular matrix proteins in vitro. This suggests a possible implication of NFI-C in tissue repair. In this study, our purpose was to identify the NFI-C target genes in TGF-ß1 pathway activation and define the relationship between these two factors in cutaneous wound healing process. High-throughput genomic analysis in wild-type and NFI-C knock-out embryonic fibroblasts indicated that NFI-C acts as a repressor of the expression of genes which transcriptional activity is enhanced by TGF-ß. Interestingly, we found an over representation of genes involved in connective tissue inflammation and repair. In accordance with the genomic analysis, NFI-C-/- mice showed an improvement of skin healing during the inflammatory stage. Analysis of this new phenotype indicated that the expression of PDGFA and PDGF-Ra genes were increased in the wounds of NFI-C-/- mice resulting in early recruitment of macrophages and fibroblasts in the granulation tissue. In correlation with the stimulation effect of TGF-ß on myofibroblast differentiation we found an increased differentiation of these cells in null mice, providing a rationale for rapid wound closure. Thus, in the absence of NFI-C, both TGF-ß and PDGF pathways may be activated, leading to enhanced healing process. Therefore, the inhibition of NFI-C expression could constitute a suitable therapy for healing improvement. In addition, we identified a delay of hair follicle cycle initiation in NFI-C-/- mice. This prompted us to investigate the role of NFI-C in skin appendage. The transition from a quiescent to a proliferative phase requires a perfect timing of signalling modulation, leading to stem cell activation. As a consequence of cycle initiation delay in null mice, the activation of signalling involved in cell proliferation was also retarded. Interestingly, at the crucial moment of cell fate determination, we identified a decrease of CD34 gene in mutant mice. Since CD34 protein is involved in migration of multipotent cells, we suggest that NFI-C may be involved in stem cell mobilisation required for hair follicle renewal. Further investigations of the role of NFI-C in progenitor cell activation will lead to a better understanding of tissue regeneration and raise the possibility of treating alopecia with NFI-C-targeting treatment. In summary, this study demonstrates new regenerative functions of NFI-C in adult mice, which regulates skin repair and hair follicle renewal. Résumé : PDGF et TGF-ß sont des facteurs important du mécanisme de défense immunitaire. Ils influencent la prolifération et migration des macrophages et des fibroblastes, ainsi que la différenciation des myofibroblastes et la formation du nouveau tissu conjonctif. Le facteur de transcription NFI-C a été impliqué dans la voie de signalisation de TGF-ß et dans 1a régulation de l'expression des protéines de la matrice extracellulaire in vitro. Ces études antérieures laissent supposer que NFI-C serait un facteur important du remodelage tissulaire. Cependant le rôle de NFI-C dans un tissu comme la peau n'a pas encore été étudié. Dans ce travail, le but a été de d'identifier la relation qu'il existe entre I~1FI-C et TGF-ßl à un niveau transcriptionnel et dans le processus de cicatrisation cutanée in vivo. Ainsi, une analyse génétique à grande échelle, a permis d'indiquer que NFI-C agit comme un répresseur sur l'expression des gènes dont l'activité transcriptionnelle est activée par TGF-ß. De plus nous avons identifié un groupe de gènes qui controlent le développement et l'inflammation du tissue conjonctif. En relation avec ce résultat, l'absence de NFI-C dans la peau induit une cicatrisation plus rapide pendant la phase inflammatoire. Durant cette période, nous avons montré que les expressions de PDGFA et PDGFRa seraient plus élevées en absence de NFI-C. En conséquence, l'activation de la voie de PDGF induit une infiltration plus importante des macrophages et fibroblastes dans le tissue granuleux des souris mutantes. De plus, en corrélation avec le rôle de TGF-ßl dans la différenciation des myofibroblasts, nous avons observé une différenciation plus importante de ces cellules chez les animaux knock-out, ce qui peut expliquer une contraction plus rapide de la plaie. De plus, nous avons découvert que NFI-C est impliqué dans l'initiation du cycle folliculaire. La caractérisation de ce nouveau phénotype a montré un ralentissement de la transition telogène-anagène des souris NFI-C-/-. Or, un événement clé de cette transition est la modulation de plusieurs signaux moléculaires aboutissant à' l'activation des cellules souches. En corrélation avec le decalage du cycle, l'activation de ces signaux est également décalée dans les souris NFI-C-/-. Ainsi, au commencement de l'anagène, la prolifération des keratinocytes,NFI-C-/- est retardée et corrèle avec une diminution de l'expression de CD34, une protéine responsable de la détermination du migration des cellules multipotentes. Ainsi, NFI-C semble être impliqué dans la mobilisation des cellules souches qui sont nécessaires au renouvellement folliculaire. En résumé, NFI-C est impliqué dans la régulation des signaux moléculaires nécessaires à la réparation tissulaire et son inhibition pourrait constituer un traitement de la cicatrisation. L'analyse de son rôle dans l'activation des cellules souches permettrait de mieux comprendre le renouvellement tissulaire et, à long terme, d'améliorer les techniques de greffe des cellules souches épithéliales ou consituter une cible pour le traitement de l'alopecie.

The naturally occurring food mycotoxin fumonisin B1 impairs myelin formation in aggregating brain cell culture.

The effects of subchronical applications of the mycotoxin Fumonisin B1 (FB1) were analyzed in vitro, using aggregating cell cultures of fetal rat telencephalon as a model. As cells in the aggregates developed from an immature state to a highly differentiated state, with synapse and compact myelin formation, it was possible to study the effects of FB1 at different developmental stages. The results showed that FB1 did not cause cell loss and it had no effects on neurons. However it decreased strongly the total content of myelin basic protein, the main constituent of the myelin sheath, during the myelination period (DIV 18-28). The loss of myelin was not accompanied by a loss of oligodendrocytes, the myelinating cells. However FB1 had effects on the maturation of oligodendrocytes, as revealed by a decrease in the expression of galactocerebroside, and on the compaction of myelin, as shown by a reduction of the expression of the mnyelin/oligodendrocyte glycoprotein MOG. The content of the cytoskeletal component glial fibrillary acidic protein (GFAP) was decreased in differentiated astrocytes, exclusively, while neurons were not affected by 40 microM of FB1 applied continuously for 10 days. In summary, FB1 selectively affected glial cells. In particular, FB1 delayed oligodendrocyte development and impaired myelin formation and deposition.

Cardiac Lineage Protein-1 (CLP-1) Regulates Cardiac Remodeling via Transcriptional Modulation of Diverse Hypertrophic and Fibrotic Responses and Angiotensin II-transforming Growth Factor β (TGF-β1) Signaling Axis.

It is well known that the renin-angiotensin system contributes to left ventricular hypertrophy and fibrosis, a major determinant of myocardial stiffness. TGF-β1 and renin-angiotensin system signaling alters the fibroblast phenotype by promoting its differentiation into morphologically distinct pathological myofibroblasts, which potentiates collagen synthesis and fibrosis and causes enhanced extracellular matrix deposition. However, the atrial natriuretic peptide, which is induced during left ventricular hypertrophy, plays an anti-fibrogenic and anti-hypertrophic role by blocking, among others, the TGF-β-induced nuclear localization of Smads. It is not clear how the hypertrophic and fibrotic responses are transcriptionally regulated. CLP-1, the mouse homolog of human hexamethylene bis-acetamide inducible-1 (HEXIM-1), regulates the pTEFb activity via direct association with pTEFb causing inhibition of the Cdk9-mediated serine 2 phosphorylation in the carboxyl-terminal domain of RNA polymerase II. It was recently reported that the serine kinase activity of Cdk9 not only targets RNA polymerase II but also the conserved serine residues of the polylinker region in Smad3, suggesting that CLP-1-mediated changes in pTEFb activity may trigger Cdk9-dependent Smad3 signaling that can modulate collagen expression and fibrosis. In this study, we evaluated the role of CLP-1 in vivo in induction of left ventricular hypertrophy in angiotensinogen-overexpressing transgenic mice harboring CLP-1 heterozygosity. We observed that introduction of CLP-1 haplodeficiency in the transgenic α-myosin heavy chain-angiotensinogen mice causes prominent changes in hypertrophic and fibrotic responses accompanied by augmentation of Smad3/Stat3 signaling. Together, our findings underscore the critical role of CLP-1 in remodeling of the genetic response during hypertrophy and fibrosis.

A proline-rich TGF-beta-responsive transcriptional activator interacts with histone H3.

The molecular mechanisms involved in the regulation of gene expression by transforming growth factor-beta (TGF-beta) have been analyzed. We show that TGF-beta specifically induces the activity of the proline-rich trans-activation domain of CTF-1, a member of the CTF/NF-I family of transcription factors. A TGF-beta-responsive domain (TRD) in the proline-rich transcriptional activation sequence of CTF-1 was shown to mediate TGF-beta induction in NIH-3T3 cells. Mutagenesis studies indicated that this domain is not the primary target of regulatory phosphorylations, suggesting that the growth factor may regulate a CTF-1-interacting protein. A two-hybrid screening assay identified a nucleosome component, histone H3, as a specific CTF-1-interacting protein in yeast. Furthermore, the CTF-1 trans-activation domain was shown to interact with histone H3 in both transiently and stably transfected mammalian cells. This interaction requires the TRD, and it appears to be upregulated by TGF-beta in vivo. Moreover, point mutations in the TRD that inhibit TGF-beta induction also reduce interaction with histone H3. In vitro, the trans-activation domain of CTF-1 specifically contacts histone H3 and oligomers of histones H3 and H4, and full-length CTF-1 was shown to alter the interaction of reconstituted nucleosomal cores with DNA. Thus, the growth factor-regulated trans-activation domain of CTF-1 can interact with chromatin components through histone H3. These findings suggest that such interactions may regulate chromatin dynamics in response to growth factor signaling.

The roles of PKCδ and Src kinases in the glucocorticoid induction and the TGF-β superinduction of the mouse mammary tumor virus transcription in B lymphocytes

Résumé : Le virus tumoral de la glande mammaire de la souris (MMTV) est un rétrovirus provoquant le développement de tumeurs dans les glandes mammaires des souris susceptibles femelles. Au cours de son évolution, le virus s'est adapté et s'exprime dans des cellules spécialisées. Les lymphocytes B sont les premières cellules infectées et elles sont essentielles pour la propagation de l'infection aux glandes mammaires. Dans notre étude, le virus MMTV a été utilisé afin d'examiner les voies de signalisation induites par les glucocorticoïdes (dexaméthasone (dex), une hormone stéroïdienne) et le transforming growth factor-f3 (TGF-P, une cytokine), deux molécules impliquées dans l'activation de la transcription à partir du promoteur du MMTV dans les cellules B. Le TGF-P seul n'influence pas l'activité du promoteur du MMTV. Par contre, en synergie avec dex, le TGF-P provoque une super-induction de l'expression du promoteur par rapport à une stimulation par le glucocorticoïde seul. Cette super-induction est régulée par une famille de protéines, les Smads. Ainsi, dans les lymphocytes B, l'utilisation du MMTV a permis de mettre en évidence une nouvelle synergie entre les glueocortieoïdes et le TGF-p. pans ce travail, l'utilisation d'inhibiteurs pharmacologiques et de mutants « dominant-négatifs » nous a pet mis de démontrer qu'une Protéine Kinase C delta (PKC5) active est impliquée dans la transduction du signal lors de la réponse au dex ainsi que celle au TGF-P. Néanmoins, la PKC5 est régulée différemment dans chaque voie spécifique : la voie du TGF-p nécessitait l'activation du PKC5 par diacylglycerol (DAG) et la phosphorylation de tyrosines spécifiques, alors que la voie impliquant les glucocorticoïdes ne le nécessitait pas. Nous avons aussi démontré qu'une tyrosine kinase de la famille Src est responsable de la phosphorylation des tyrosines sur la PKC5. Les essais de kinase in vitro nous ont permis de découvrir que plusieurs Src kinases peuvent phosphoryler la PKC6 dans les cellules B et qu'elles étaient constitutivement actives. Enfin, nous avons montré qu'il existe une interaction protéine - protéine induite par dex, entre le récepteur aux glucocorticoïdes (GR) et la PKC5 dans les cellules B, une association qui n'a pas été démontrée auparavant. Par ailleurs, nous avons analysé les domaines d'interactions entre PKC5 et GR en utilisant les essais de «GST pull-down». Nos résultats montrent que le domaine régulateur de la PKC5 et celui qui interagit avec l'ADN du GR sont impliqués. En résumé, nous avons trouvé que dans une lignée lymphocytaire B, le virus MMTV utilise des mécanismes pour réguler à la fois la transcription et la voie de signalisation qui sont différents de ceux utilisés dans les cellules mammaires épithéliales et les fibroblastes. Nos découvertes pourraient être utilisées comme modèles pour l'étude de gènes cellulaires impliqués dans des processus tels qu'inflammation, immunité ou cancérogénèse. Summary: Mouse Mammary Tumor Virus (MMTV) is a retrovirus that causes tumors in the mammary glands of susceptible female mice and has adapted evolutionarily to be expressed in specialized cells. The B lymphocytes are the first cells to be infected by the MMTV and are essential for the spread of infection to the mammary glands. Here, we used the MMTV as a model system to investigate the signalling cascade induced by giucocorticoids (dexamethasone, "dex", a steroid hormone), and by Transforming Growth Factor-beta (TGF-P, a cytokine) leading to its transcriptional activation in B lymphocytes. By itself, TGF-I3 does not affect the basal activity of the MMTV promoter. However, TGF-13 significantly increases glucocorticoid-induced expression, through its effectors, the Smad factors. Thus, MMTV in B cells demonstrates a novel synergism between glucocorticoids and TGF-16. In this thesis project, we present evidence, based on the use of pharmacological inhibitors and of dominant-negative mutants, that an active Protein Kinase C delta (PKC6) is required as a signal transducer for the dex response and for the TGF-P superinduction as well. The PKC6 is differentially regulated in each specific pathway: whereas the TGF-13 superinduction required PKC6 to be activated by diacylglycerol (DAG) and to be phosphorylated at specific tyrosine residues, the glueocorticoid-induced pathway did not. We also showed that a protein tyrosine kinase of the Src family is responsible for the phosphorylation of tyrosines on PKC6. By performing in vitro kinase assays, we found that several Src kinases of B cells were able to phosphorylate PKC6 and that they were constitutively active. Finally, we demonstrate a dex-dependent functional protein-protein interaction between the glucocorticoid receptor (GR) and PKC6 in B cells, an association that has not been previously described. We further analysed the interacting domains of PKG6 and GR using in vitro GST pull-down assays, whereby the regulatory domain of PKC6 and the extended DNA-binding domain of the GR were involved. In summary, we found that in B-lymphoid cell lines, MMTV uses novel mechanisms of transcriptional control and signal transduction that are different from those at work in mammary epithelial or fibroblastic cells. These findings will be used as model for cellular genes involved in cellular processes such as immune functions, inflammation, or oncogenic transformation that may have a similar pattern of regulation.

GATA3-driven Th2 responses inhibit TGF-beta1-induced FOXP3 expression and the formation of regulatory T cells.

Transcription factors act in concert to induce lineage commitment towards Th1, Th2, or T regulatory (Treg) cells, and their counter-regulatory mechanisms were shown to be critical for polarization between Th1 and Th2 phenotypes. FOXP3 is an essential transcription factor for natural, thymus-derived (nTreg) and inducible Treg (iTreg) commitment; however, the mechanisms regulating its expression are as yet unknown. We describe a mechanism controlling iTreg polarization, which is overruled by the Th2 differentiation pathway. We demonstrated that interleukin 4 (IL-4) present at the time of T cell priming inhibits FOXP3. This inhibitory mechanism was also confirmed in Th2 cells and in T cells of transgenic mice overexpressing GATA-3 in T cells, which are shown to be deficient in transforming growth factor (TGF)-beta-mediated FOXP3 induction. This inhibition is mediated by direct binding of GATA3 to the FOXP3 promoter, which represses its transactivation process. Therefore, this study provides a new understanding of tolerance development, controlled by a type 2 immune response. IL-4 treatment in mice reduces iTreg cell frequency, highlighting that therapeutic approaches that target IL-4 or GATA3 might provide new preventive strategies facilitating tolerance induction particularly in Th2-mediated diseases, such as allergy.

Régulation du processus métastatique tumoral par l'oxyde nitrique (NO), le TGF-β el les cellules de l'hôte

RESUME Nous avons étudié le rôle de deux molécules, le Transfon-ning Growth Factor (TGF-β) et l'oxyde nitrique (NO), dans le processus métastatique. Deux clones tumoraux ont été sélectionnés à partir d'un carcinome du côlon pour leur différence de potentiel tumorigénique dans des rats syngéniques. La croissance tumorale du clone progressif PROb a été corrélée à sa capacité à sécréter le TGF-β actif Cependant, la transfection du clone régressif REGb, sécrétant du TGF-β latent, par une vecteur codant pour le TGF-β bio-actif n'a pas permis d'induire le développement tumoral. Les deux clones tumoraux présentent des activités des protéases MMP-2, APN et DPPIV identiques et qui ne semblent pas modifiées par le TGF-β. L'interaction des cellules tumorales avec l'endothélium et l'activité de la NO synthase (iNOS) responsable de la synthèse de NO sont impliqués dans la progression de nombreux cancers. Le clone PROb, mais pas le clone REGb, inhibe l'activation de la iNOS des cellules endothéliales par sa sécrétion de TGF-β actif Les deux clones montrent cependant des propriétés d'adhésion identiques aux cellules endothéliales et sont capables d'inhiber par contact cellulaire direct l'activation de la iNOS endothéliale. Ceci suggère que ces contacts directs pourraient créer un micro-environnement favorable à la conversion du TGF-β latent en TGF-β actif ou à d'autres interactions moléculaires pouvant réguler l'activation endothéliale. Par ailleurs, les deux clones activent des macrophages du système nerveux central, organe où ils ne forment pas de métastases, mais pas les macrophages circulants, illustrant des mécanismes différentiels et spécifiques dans l'activation de différents types de cellules immunitaires. Afin de mieux comprendre le rôle du NO dans la dissémination métastatique, deux clones cellulaires différant par le taux d'activité de la iNOS ont été sélectionnés à partir de la lignée murine parentale de carcinome du sein EMT-6. Bien que le NO soit un inhibiteur potentiel de la prolifération cellulaire, les deux clones montrent des propriétés prolifératives identiques in vitro. Les cellules EMT-6H qui produisent peu de NO in vitro forment de nombreux nodules tumoraux pulmonaires in vivo corrélés à une mortalité significative des souris syngéniques injectées. Les cellules EMT-6J qui présentent une expression élevée de iNOS et de NO induisent de rares nodules tumoraux pulmonaires et peu de mortalité. Dans ce modèle, l'expression tumorale de NO semble donc défavoriser la croissance tumorale. Les deux clones cellulaires ont des propriétés identiques d'adhésion et de prolifération mesurées in vitro sur des cellules endothéliales primaires isolées de différents organes et in vivo par une colocalisation identique dans les poumons de souris syngéniques 48h après leur injection. Les cellules EMT-6H présentent une activité MMP-2 plus élevée alors que les activités des protéases APN et DPPIV sont identiques dans les deux clones cellulaires. Le TGF-β soluble ainsi que les fibroblastes primaires bloquent la prolifération des deux clones cellulaires. Cependant, l'activation préalable des fibroblastes par du TGF-β restaure partiellement la prolifération du clone EMT-6H mais pas celle du clone EMT-6J. Ces résultats montrent que le rôle de molécules telles que le TGF-β et le NO tumoral dans la progression tumorale doit être considéré dans un contexte d'interactions des cellules tumorales avec les différentes types cellulaires de l'hôte: en particulier, notre travail souligne que les macrophages et les fibroblastes sont déterminants dans la progression métastatique des carcinomes du côlon ou du sein. RESUME DESTINE A UN LARGE PUBLIC Les métastases tumorales, disséminées et intraitables par chirurgie, représentent un problème majeur dans le traitement clinique du cancer. Elles sont dues à des cellules tumorales qui ont migré de leur site tumoral primaire, circulé et survécu dans le système vasculaire de l'hôte, échappé au système immunitaire, adhéré à et survécu sur l'endothélium des vaisseaux, et envahi le tissu sous-jacent où elles ont proliféré. Cette capacité à former des métastases implique de nombreux facteurs dont certains ont été identifiés mais dont le rôle reste controversé dans les différentes études. Nous nous sommes intéressés au rôle de l'oxyde nitrique (NO) et du facteur de croissance et de transformation cellulaire TGF-β. Dans les carcinomes du sein, l'expression des enzymes responsables de la synthèse de NO a été corrélée avec l'invasion tumorale mais aussi avec un pronostic favorable selon les études. Deux clones cellulaires ont été isolés à partir de la tumeur mammaire EMT-6 chez la souris. Le clone EMT-6H sécrète peu de NO et forme de nombreuses tumeurs dans les poumons des souris *entraînant leur décès. Le clone EMT-6J sécrète beaucoup de NO et ne se développe que peu dans les poumons. Dans ce modèle expérimental, le NO semble donc défavoriser la croissance tumorale. L'analyse des interactions avec les cellules de l'hôte rencontrées lors de la formation de métastases pulmonaires a montré que les deux clones cellulaires adhérent et prolifèrent de manière similaire sur les cellules endothéliales tapissant l'intérieur des vaisseaux sanguins. L'arrêt des cellules tumorales dans les poumons ne permet donc pas d'expliquer la différence de croissance tumorale. Cependant, le clone agressif EMT-6H présente une activité élevée d'une protéase (MMP-2) qui lui permettrait par la suite d'envahir le tissu pulmonaire. Par ailleurs, l'activation des fibroblastes du tissu pulmonaire par le TGF-β, une molécule observée dans des conditions inflammatoires, permet au clone agressif EMT-6H de proliférer mais inhibe la croissance du clone EMT-6J. Dans un modèle expérimental de carcinome du côlon, le TGF-β est considéré favorable à la croissance tumorale. Isolées à partir de la même tumeur initiale, deux lignées de cellules ont des comportements opposés lorsqu'elles sont injectées sous la peau des rats. La capacité de la lignée PROb à former des tumeurs a été corrélée à la sécrétion de TGF-β actif L'introduction du gène codant pour le TGF-β actif dans la lignée REGb, qui ne sécrète pas de TGF-β actif et ne forme pas de tumeurs chez le rat, ne restaure pas leur potentiel tumorigénique. Dans ce modèle, l'expression de TGF-β actif ne semble donc pas suffisante à la croissance tumorale. Les interactions avec différents types cellulaires de l'hôte ont été étudiées. Les deux lignées tumorales adhérent de manière similaire sur les cellules endothéliales et sont capables d'inhiber leur activation, un mécanisme qui pourrait participer à la destruction. Les deux lignées activent les cellules immunitaires du système nerveux central, un organe où elles ne forment pas de métastase. Ces résultats suggèrent que la sélection des cellules métastatiques ne s'effectue pas sur l'endothélium des vaisseaux sanguins mais à des étapes ultérieures dans le micro- environnement cellulaire du nouvel organe colonisé. SUMMARY Metastasis results from the migration of tumor cells from their primary tumor, circulation through the bloodstream, attachment to the endothelium, and invasion of the surrounding tissue where they create a microenvironnement favoring their growth. This multistep process implies various cellular interactions and molecules. Among those, we were interested in the role of the Transforming Growth Factor beta (TGF-β) and the nitric oxide (NO). Two cell lines were isolated from a rat colon tumor and assessed for their metastatic potential in vivo. The PROb cell line that expresses active TGF-β formed subcutaneous tumors in rats while the REGb cell line that expresses only latent TGF-β did not. Transfection of REGb cells with a plasmid encoding for the active form of TGF-β failed to restore their metastatic ability. Thus TGF-β secretion is not sufficient to induce colon carcinoma progression. Activities of various proteases such as APN, DPPIV and MMP were similar in both cell lines and were not regulated by TGF-β. Interactions with the endothelium as well as NO synthase activity (iNOS) and local NO concentrations are believed to be crucial steps in cancer metastasis. Coculture of the two clones with endothelial cells inhibited the cytokine-triggered activation of the iNOS enzyme in primary rat endothelial cells but only PROb cells were capable of increasing the expression of IL-6, a protumoral interleukin that may participate in the impairment of the anti-tumoral immune response of the host. Both cell lines exhibited potential to activate microglial cells but not bone marrow-derived macrophages, pointing to a differential regulation of specialized immune cells. To better understand the conflicting role of NO in breast cancer progression, two cell clones were selected from the murine tumorigenic cell line EMT-6 based on their iNOS activity and NO secretion. Although NO has been shown to inhibit cell proliferation, the two cell clones exhibited similar proliferation rates in vitro. The EMT-6H cells expressed little NO and grew actively in the lungs of syngenic mice, leading to their death. Opposite results were observed with the EMT-6J cells. In these in vivo conditions, NO seems to impair tumor growth. Both clones exhibited similar in vitro adhesive properties to primary endothelial cells isolated from various mouse organs and similar localization in the lungs of mice 48 hours after injection. Sustained metalloproteinase MMP-2 activity was detected in the tumorigenic EMT-6H clone, but not in the EMT-6J cells while other proteases such as APN and DPPIV showed no difference. These results suggested that the two clones differed in invasion steps following adhesion to the endothelium and that NO did not participate in previous steps. Consistent with this, both soluble TGF-β and supernatants of cultures of mouse primary lung fibroblasts inhibited the growth of the two clones. However, previous activation of these fibroblasts with TGF-β restored the growth of the tumorigenic EMT-6H cells, but not of EMT-6J cells. Altogether, these results indicate that the role of a given molecule, such as NO or TGF-β, must be considered in a context of interaction of tumor cells with host cells. They further imply that interaction of tumor cells with specialized immune cells and with stromal cells of the colonized organ, rather than with the endothelium, are critical in regulating metastasis.

Sustained release of nanosized complexes of polyethylenimine and anti-TGF-beta 2 oligonucleotide improves the outcome of glaucoma surgery.

The purpose of this study was to design microspheres combining sustained delivery and enhanced intracellular penetration for ocular administration of antisense oligonucleotides. Nanosized complexes of antisense TGF-beta2 phosphorothioate oligonucleotides (PS-ODN) with polyethylenimine (PEI), and naked PS-ODN were encapsulated into poly(lactide-co-glycolide) microspheres prepared by the double-emulsion solvent evaporation method. The PS-ODN was introduced either naked or complexed in the inner aqueous phase of the first emulsion. We observed a marked influence of microsphere composition on porosity, size distribution and PS-ODN encapsulation efficiency. Mainly, the presence of PEI induced the formation of large pores observed onto microsphere surface. Introduction of NaCl in the outer aqueous phase increased the encapsulation efficiency and reduced microsphere porosity. In vitro release kinetic of PS-ODN was also investigated. Clearly, the higher the porosity, the faster was the release and the higher was the burst effect. Using an analytical solution of Fick's second law of diffusion, it was shown that the early phase of PS-ODN and PS-ODN-PEI complex release was primarily controlled by pure diffusion, irrespectively of the type of microsphere. Finally, microspheres containing antisense TGF-beta2 nanosized complexes were shown, after subconjunctival administration to rabbit, to significantly increase intracellular penetration of ODN in conjunctival cells and subsequently to improve bleb survival in a rabbit experimental model of filtering surgery. These results open up interesting prospective for the local controlled delivery of genetic material into the eye.