The Immunomodulatory Role of Alcohol on HIV-Infected Monocyte-Derived Dendritic Cells

Alcohol is known to induce inflammation in the presence of the human immunodeficiency virus (HIV). In our previous studies, we revealed that alcohol induces cannabinoid receptors which play a role in the regulation of inflammatory cytokine production in monocyte-derived dendritic cells (MDDC). However, the ability of alcohol to alter MDDC function during HIV infection has not been clearly elucidated yet. To study the potential impact of alcohol on HIV-infected MDDC (confirmed by p24 ELISA), monocytes were isolated from commercially available buffy coats and cultured for 7 days with GM-CSF and IL-4. MDDC were infected with HIV- 1Ba-L and treated with different concentrations of alcohol (0.1% band 0.2%) for 4-7 days. MDDC phenotype, endocytosis, cytokine production, and ability to transmit HIV to T cells were analyzed. Uninfected CD4+ T cells were co-cultured for 7 days with either infected/treated MDDC or the supernatants from infected/treated MDDC. Inflammatory cytokine arrays were performed using supernatants from HIV-infected MDDC treated with alcohol. Results showed that HIV positive MDDC treated with alcohol had higher levels of infection compared to untreated HIV positive controls. CD4+ T cells exposed to HIV-infected MDDC acquired 100-fold higher levels of p24 compared to CD4+ T cells exposed to only supernatants. CD4+ T cells exposed to HIV-infected and alcohol-treated MDDC had higher levels of infection compared to controls. Cytokine array data show dysregulation of cytokine production by alcohol. In addition, MDDC phenotype and endocytic capacity were altered in the alcohol treated MDDC. Our results indicate a crucial role of MDDC in HIV transmission to T cells and provide insights into the inflammatory role alcohol exerts on dendritic cell function in the context of HIV infection. Supported by the National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism award R00AA021264, the National Institute on Drug Abuse award R01DA034547, and the Institute on NeuroImmune Pharmacology at FIU.

Caracterização estrutural e atividades farmacológicas do alginato obtido da alga Dictyopteris delicatula (J.V. Lamouroux., 1809) e seu derivado sulfatado

Marine algae are rich sources of various structural compounds which recently has been increasingly studied as a new source of bioactive substances. The alginate, as come as fucans, are considered the main acidic polysaccharides found in brown seaweed. This molecule consists a linear natural polysaccharide, non-sulfated, and presents monosaccharides: acid β-D-mannuronic (M) and α-L-guluronic acid (G); in a vast amount compositions and threads. Alginate has been widely applied in food and pharmaceutical industries because of its ability to retain water, forming films and gels as well as thickening, stabilizing and form emulsions. In this work we aimed to extract, structurally characterize, compare and analyze the possible pharmacological activities of native alginate molecule obtained from brown seaweed Dyctiopteris delicatula (DYN), and its chemically sulfated derivative (DYS). The alginate structure and composition molecule can be proven through chemical dosing, that showed low protein contamination and high sugar level, existence and separation of M and G blocks in the descending paper chromatography, infrared spectroscopy and nuclear magnetic resonance. Molecule sulfation was proven with sulphate dosage, resulting in 28.56% sulphate in molecule; electrophoresis, verify metachromasia with toluidine blue; and infrared spectroscopy, that showed a characteristic band at 1221cm-1 corresponding a sulfate group vibration. For the pharmacological activities the tests was: antioxidant activity, changes in cell function (MTT test) and anticoagulant test. In the antioxidant activity we observed that DYN showed better results in the kidnapping of hydroxyl radicals and ferric chelation compared to DYS, this had the best result in the total antioxidant capacity. Both showed similar activity in reducing power and the kidnapping radicals DPPH. In MTT test DYN and DYS had not proliferative and cytotoxic activity in fibroblast cells (3T3) and showed antiproliferative and cytotoxic activity in cancer cell lines HeLa and B16 melanoma. In anticoagulant assay DYN showed good activity in the intrinsic pathway of blood coagulation, and a small activity in the extrinsic pathway, in the other hand DYS showed only a very small activity in the extrinsic pathway, but cannot come to be regarded as an anticoagulant agent. From these results it can be concluded that the alginate was extracted and sulfated, revealing a potential compound to be used in the pharmaceutical industry as an anticoagulant agent, antioxidant and antitumor and the sulfation has not been conclusively important to performance in the tested pharmacological activities

Targeted Gene Repression Technologies for Regenerative Medicine, Genomics, and Gene Therapy

Gene regulation is a complex and tightly controlled process that defines cell function in physiological and abnormal states. Programmable gene repression technologies enable loss-of-function studies for dissecting gene regulation mechanisms and represent an exciting avenue for gene therapy. Established and recently developed methods now exist to modulate gene sequence, epigenetic marks, transcriptional activity, and post-transcriptional processes, providing unprecedented genetic control over cell phenotype. Our objective was to apply and develop targeted repression technologies for regenerative medicine, genomics, and gene therapy applications. We used RNA interference to control cell cycle regulation in myogenic differentiation and enhance the proliferative capacity of tissue engineered cartilage constructs. These studies demonstrate how modulation of a single gene can be used to guide cell differentiation for regenerative medicine strategies. RNA-guided gene regulation with the CRISPR/Cas9 system has rapidly expanded the targeted repression repertoire from silencing single protein-coding genes to modulation of genes, promoters, and other distal regulatory elements. In order to facilitate its adaptation for basic research and translational applications, we demonstrated the high degree of specificity for gene targeting, gene silencing, and chromatin modification possible with Cas9 repressors. The specificity and effectiveness of RNA-guided transcriptional repressors for silencing endogenous genes are promising characteristics for mechanistic studies of gene regulation and cell phenotype. Furthermore, our results support the use of Cas9-based repressors as a platform for novel gene therapy strategies. We developed an in vivo AAV-based gene repression system for silencing endogenous genes in a mouse model. Together, these studies demonstrate the utility of gene repression tools for guiding cell phenotype and the potential of the RNA-guided CRISPR/Cas9 platform for applications such as causal studies of gene regulatory mechanisms and gene therapy.

Acute administration of unacylated ghrelin has no effect on Basal or stimulated insulin secretion in healthy humans.

Unacylated ghrelin (UAG) is the predominant ghrelin isoform in the circulation. Despite its inability to activate the classical ghrelin receptor, preclinical studies suggest that UAG may promote β-cell function. We hypothesized that UAG would oppose the effects of acylated ghrelin (AG) on insulin secretion and glucose tolerance. AG (1 µg/kg/h), UAG (4 µg/kg/h), combined AG+UAG, or saline were infused to 17 healthy subjects (9 men and 8 women) on four occasions in randomized order. Ghrelin was infused for 30 min to achieve steady-state levels and continued through a 3-h intravenous glucose tolerance test. The acute insulin response to glucose (AIRg), insulin sensitivity index (SI), disposition index (DI), and intravenous glucose tolerance (kg) were compared for each subject during the four infusions. AG infusion raised fasting glucose levels but had no effect on fasting plasma insulin. Compared with the saline control, AG and AG+UAG both decreased AIRg, but UAG alone had no effect. SI did not differ among the treatments. AG, but not UAG, reduced DI and kg and increased plasma growth hormone. UAG did not alter growth hormone, cortisol, glucagon, or free fatty acid levels. UAG selectively decreased glucose and fructose consumption compared with the other treatments. In contrast to previous reports, acute administration of UAG does not have independent effects on glucose tolerance or β-cell function and neither augments nor antagonizes the effects of AG.

ROLE OF STAT1 AND CXCL10 IN THE TUMOUR IMMUNE MICROENVIRONMENT OF HIGH-GRADE SEROUS OVARIAN CANCER

High-grade serous ovarian cancer (HGSC) is the most prevalent epithelial ovarian cancer characterized by late detection, metastasis and resistance to chemotherapy. Previous studies on the tumour immune microenvironment in HGSC identified STAT1 and CXCL10 as the most differentially expressed genes between treatment naïve chemotherapy resistant and sensitive tumours. Interferon-induced STAT1 is a transcription factor, which induces many genes including tumour suppressor genes and those involved in recruitment of immune cells to the tumour immune microenvironment (TME), including CXCL10. CXCL10 is a chemokine that recruits tumour infiltrating lymphocytes (TILs) and exhibits angiostatic function. The current study was performed to determine the effects of differential STAT1 and CXCL10 expression on HGSC disease progression and TME. STAT1 expression and intratumoural CD8+ T cells were evaluated as prognostic and predictive biomarkers via immunohistochemistry on 734 HGSC tumours accrued from the Terry Fox Research Institute-Canadian Ovarian Experimental Unified Resource. The combined effect of STAT1 expression and CD8+ TIL density was confirmed as prognostic and predictive companion biomarkers in the second independent biomarker validation study. Significant positive correlation between STAT1 expression and intratumoral CD8+ TIL density was observed. The effects of enforced CXCL10 expression on HGSC tumour growth, vasculature and immune tumour microenvironment were studied in the ID8 mouse ovarian cancer cell engraftment in immunocompetent C57BL/6 mice. Significant decrease in tumour progression in mice injected with ID8 CXCL10 overexpressing cells compared to mice injected with ID8 vector control cells was observed. Multiplexed cytokine analysis of ascites showed differential expression of IL-6, VEGF and CXCL9 between the two groups. Endothelial cell marker staining showed differences in tumour vasculature between the two groups. Immune transcriptomic profiling identified distinct expression profiles in genes associated with cytokines, chemokines, interferons, T cell function and apoptosis between the two groups. These findings provide evidence that STAT1 is an independent biomarker and in combination with CD8+ TIL density could be applied as novel immune-based biomarkers in HGSC. These results provide the basis for future studies aimed at understanding mechanisms underlying differential tumour STAT1 and CXCL10 expression and its role in pre-existing tumour immunologic diversity, thus potentially contributing to biomarker guided immune modulatory therapies.

Efficacy and Safety of Cannabidiol and Tetrahydrocannabivarin on Glycemic and Lipid Parameters in Patients With Type 2 Diabetes: A Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled, Parallel Group Pilot Study

OBJECTIVE Cannabidiol (CBD) and D9-tetrahydrocannabivarin (THCV) are nonpsychoactive phytocannabinoids affecting lipid and glucose metabolism in animal models. This study set out to examine the effects of these compounds in patients with type 2 diabetes. RESEARCH DESIGN AND METHODS In this randomized, double-blind, placebo-controlled study, 62 subjects with noninsulin-treated type 2 diabetes were randomized to five treatment arms: CBD (100 mg twice daily), THCV (5 mg twice daily), 1:1 ratio of CBD and THCV (5 mg/5 mg, twice daily), 20:1 ratio of CBD and THCV (100 mg/5 mg, twice daily), or matched placebo for 13 weeks. The primary end point was a change in HDL-cholesterol concentrations from baseline. Secondary/tertiary end points included changes in glycemic control, lipid profile, insulin sensitivity, body weight, liver triglyceride content, adipose tissue distribution, appetite, markers of inflammation, markers of vascular function, gut hormones, circulating endocannabinoids, and adipokine concentrations. Safety and tolerability end points were also evaluated. RESULTS Compared with placebo, THCV significantly decreased fasting plasma glucose (estimated treatment difference [ETD] = 21.2 mmol/L; P < 0.05) and improved pancreatic b-cell function (HOMA2 b-cell function [ETD = 244.51 points; P < 0.01]), adiponectin (ETD = 25.9 3 106 pg/mL; P < 0.01), and apolipoprotein A (ETD = 26.02 mmol/L; P < 0.05), although plasma HDL was unaffected. Compared with baseline (but not placebo), CBD decreased resistin (2898 pg/ml; P < 0.05) and increased glucose-dependent insulinotropic peptide (21.9 pg/ml; P < 0.05). None of the combination treatments had a significant impact on end points. CBD and THCV were well tolerated. CONCLUSIONS THCV could represent a newtherapeutic agent in glycemic control in subjects with type 2 diabetes.

HDL-C and HDL-C/ApoA-I predict long-term progression of glycemia in established type 2 diabetes

OBJECTIVE: Low HDL cholesterol (HDL-C) and small HDL particle size may directly promote hyperglycemia. We evaluated associations of HDL-C, apolipoprotein A-I (apoA-I), and HDL-C/apoA-I with insulin secretion, insulin resistance, HbA1c, and long-term glycemic deterioration, reflected by initiation of pharmacologic glucose control.

RESEARCH DESIGN AND METHODS: The 5-year Fenofibrate Intervention and Event Lowering in Diabetes (FIELD) study followed 9,795 type 2 diabetic subjects. We calculated baseline associations of fasting HDL-C, apoA-I, and HDL-C/apoA-I with HbA1c and, in those not taking exogenous insulin (n = 8,271), with estimated β-cell function (homeostasis model assessment of β-cell function [HOMA-B]) and insulin resistance (HOMA-IR). Among the 2,608 subjects prescribed lifestyle only, Cox proportional hazards analysis evaluated associations of HDL-C, apoA-I, and HDL-C/apoA-I with subsequent initiation of oral hypoglycemic agents (OHAs) or insulin.

RESULTS: Adjusted for age and sex, baseline HDL-C, apoA-I, and HDL-C/apoA-I were inversely associated with HOMA-IR (r = -0.233, -0.134, and -0.230; all P < 0.001; n = 8,271) but not related to HbA1c (all P > 0.05; n = 9,795). ApoA-I was also inversely associated with HOMA-B (r = -0.063; P = 0.002; n = 8,271) adjusted for age, sex, and HOMA-IR. Prospectively, lower baseline HDL-C and HDL-C/apoA-I levels predicted greater uptake (per 1-SD lower: hazard ratio [HR] 1.13 [CI 1.07-1.19], P < 0.001; and HR 1.16 [CI 1.10-1.23], P < 0.001, respectively) and earlier uptake (median 12.9 and 24.0 months, respectively, for quartile 1 vs. quartile 4; both P < 0.01) of OHAs and insulin, with no difference in HbA1c thresholds for initiation (P = 0.87 and P = 0.81). Controlling for HOMA-IR and triglycerides lessened both associations, but HDL-C/apoA-I remained significant.

CONCLUSIONS: HDL-C, apoA-I, and HDL-C/apoA-I were associated with concurrent insulin resistance but not HbA1c. However, lower HDL-C and HDL-C/apoA-I predicted greater and earlier need for pharmacologic glucose control.

Development of Imaging Mass Spectrometry Analysis of Lipids in Biological and Clinically Relevant Applications

La spectrométrie de masse mesure la masse des ions selon leur rapport masse sur charge. Cette technique est employée dans plusieurs domaines et peut analyser des mélanges complexes. L’imagerie par spectrométrie de masse (Imaging Mass Spectrometry en anglais, IMS), une branche de la spectrométrie de masse, permet l’analyse des ions sur une surface, tout en conservant l’organisation spatiale des ions détectés. Jusqu’à présent, les échantillons les plus étudiés en IMS sont des sections tissulaires végétales ou animales. Parmi les molécules couramment analysées par l’IMS, les lipides ont suscité beaucoup d'intérêt. Les lipides sont impliqués dans les maladies et le fonctionnement normal des cellules; ils forment la membrane cellulaire et ont plusieurs rôles, comme celui de réguler des événements cellulaires. Considérant l’implication des lipides dans la biologie et la capacité du MALDI IMS à les analyser, nous avons développé des stratégies analytiques pour la manipulation des échantillons et l’analyse de larges ensembles de données lipidiques. La dégradation des lipides est très importante dans l’industrie alimentaire. De la même façon, les lipides des sections tissulaires risquent de se dégrader. Leurs produits de dégradation peuvent donc introduire des artefacts dans l’analyse IMS ainsi que la perte d’espèces lipidiques pouvant nuire à la précision des mesures d’abondance. Puisque les lipides oxydés sont aussi des médiateurs importants dans le développement de plusieurs maladies, leur réelle préservation devient donc critique. Dans les études multi-institutionnelles où les échantillons sont souvent transportés d’un emplacement à l’autre, des protocoles adaptés et validés, et des mesures de dégradation sont nécessaires. Nos principaux résultats sont les suivants : un accroissement en fonction du temps des phospholipides oxydés et des lysophospholipides dans des conditions ambiantes, une diminution de la présence des lipides ayant des acides gras insaturés et un effet inhibitoire sur ses phénomènes de la conservation des sections au froid sous N2. A température et atmosphère ambiantes, les phospholipides sont oxydés sur une échelle de temps typique d’une préparation IMS normale (~30 minutes). Les phospholipides sont aussi décomposés en lysophospholipides sur une échelle de temps de plusieurs jours. La validation d’une méthode de manipulation d’échantillon est d’autant plus importante lorsqu’il s’agit d’analyser un plus grand nombre d’échantillons. L’athérosclérose est une maladie cardiovasculaire induite par l’accumulation de matériel cellulaire sur la paroi artérielle. Puisque l’athérosclérose est un phénomène en trois dimension (3D), l'IMS 3D en série devient donc utile, d'une part, car elle a la capacité à localiser les molécules sur la longueur totale d’une plaque athéromateuse et, d'autre part, car elle peut identifier des mécanismes moléculaires du développement ou de la rupture des plaques. l'IMS 3D en série fait face à certains défis spécifiques, dont beaucoup se rapportent simplement à la reconstruction en 3D et à l’interprétation de la reconstruction moléculaire en temps réel. En tenant compte de ces objectifs et en utilisant l’IMS des lipides pour l’étude des plaques d’athérosclérose d’une carotide humaine et d’un modèle murin d’athérosclérose, nous avons élaboré des méthodes «open-source» pour la reconstruction des données de l’IMS en 3D. Notre méthodologie fournit un moyen d’obtenir des visualisations de haute qualité et démontre une stratégie pour l’interprétation rapide des données de l’IMS 3D par la segmentation multivariée. L’analyse d’aortes d’un modèle murin a été le point de départ pour le développement des méthodes car ce sont des échantillons mieux contrôlés. En corrélant les données acquises en mode d’ionisation positive et négative, l’IMS en 3D a permis de démontrer une accumulation des phospholipides dans les sinus aortiques. De plus, l’IMS par AgLDI a mis en évidence une localisation différentielle des acides gras libres, du cholestérol, des esters du cholestérol et des triglycérides. La segmentation multivariée des signaux lipidiques suite à l’analyse par IMS d’une carotide humaine démontre une histologie moléculaire corrélée avec le degré de sténose de l’artère. Ces recherches aident à mieux comprendre la complexité biologique de l’athérosclérose et peuvent possiblement prédire le développement de certains cas cliniques. La métastase au foie du cancer colorectal (Colorectal cancer liver metastasis en anglais, CRCLM) est la maladie métastatique du cancer colorectal primaire, un des cancers le plus fréquent au monde. L’évaluation et le pronostic des tumeurs CRCLM sont effectués avec l’histopathologie avec une marge d’erreur. Nous avons utilisé l’IMS des lipides pour identifier les compartiments histologiques du CRCLM et extraire leurs signatures lipidiques. En exploitant ces signatures moléculaires, nous avons pu déterminer un score histopathologique quantitatif et objectif et qui corrèle avec le pronostic. De plus, par la dissection des signatures lipidiques, nous avons identifié des espèces lipidiques individuelles qui sont discriminants des différentes histologies du CRCLM et qui peuvent potentiellement être utilisées comme des biomarqueurs pour la détermination de la réponse à la thérapie. Plus spécifiquement, nous avons trouvé une série de plasmalogènes et sphingolipides qui permettent de distinguer deux différents types de nécrose (infarct-like necrosis et usual necrosis en anglais, ILN et UN, respectivement). L’ILN est associé avec la réponse aux traitements chimiothérapiques, alors que l’UN est associé au fonctionnement normal de la tumeur.

The regulatory role of eNOS-derived nitric oxide on transcription in endothelial cells: Impact of S-nitrosylation on β-catenin signaling

Les cellules endothéliales forment une couche semi-perméable entre le sang et les organes. La prolifération, la migration et la polarisation des cellules endothéliales sont essentielles à la formation de nouveaux vaisseaux à partir de vaisseaux préexistants, soit l’angiogenèse. Le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGF) peut activer la synthase endothéliale du monoxyde d’azote (eNOS) et induire la production de monoxyde d’azote (NO) nécessaire pour la régulation de la perméabilité vasculaire et l’angiogenèse. β- caténine est une composante essentielle du complexe des jonctions d’ancrage ainsi qu’un régulateur majeur de la voie de signalisation de Wnt/β-caténine dans laquelle elle se joint au facteur de transcription TCF/LEF et module l’expression de nombreux gènes, dont certains sont impliqués dans l’angiogenèse. La S-nitrosylation (SNO) est un mécanisme de régulation posttraductionnel des protéines par l’ajout d’un groupement nitroso au niveau de résidus cystéines. Le NO produit par eNOS peut induire la S-nitrosylation de la β−caténine au niveau des jonctions intercellulaires et moduler la perméabilité de l’endothélium. Il a d’ailleurs été montré que le NO peut contrôler l’expression génique par la transcription. Le but de cette thèse est d’établir le rôle du NO au sein de la transcription des cellules endothéliales, spécifiquement au niveau de l’activité de β-caténine. Le premier objectif était de déterminer si la SNO de la β-caténine affecte son activité transcriptionnelle. Nous avons montré que le NO inhibe l’activité transcriptionnelle de β- caténine ainsi que la prolifération des cellules endothéliales induites par l’activation de la voie Wnt/β-caténine. Il est intéressant de constater que le VEGF, qui induit la production de NO via eNOS, réprime l’expression de AXIN2 qui est un gène cible de Wnt s’exprimant suite à la i i stimulation par Wnt3a et ce, dépendamment de eNOS. Nous avons identifié que la cystéine 466 de la β-caténine est un résidu essentiel à la modulation répressive de son activité transcriptionnelle par le NO. Lorsqu’il est nitrosylé, ce résidu est responsable de la perturbation du complexe de transcription formé de β-caténine et TCF-4 ce qui inhibe la prolifération des cellules endothéliales induite par la stimulation par Wnt3a. Puisque le NO affecte la transcription, nous avons réalisé l’analyse du transcriptome afin d’obtenir une vue d’ensemble du rôle du NO dans l’activité transcriptionnelle des cellules endothéliales. L’analyse différentielle de l’expression des gènes de cellules endothéliales montre que la répression de eNOS par siRNA augmente l’expression de gènes impliqués au niveau de la polarisation tels que : PARD3A, PARD3B, PKCZ, CRB1 et TJ3. Cette analyse suggère que le NO peut réguler la polarisation des cellules et a permis d’identifier des gènes responsables de l’intégrité des cellules endothéliales et de la réponse immunitaire. De plus, l’analyse de voies de signalisation par KEGG montre que certains gènes modulés par l’ablation de eNOS sont enrichis dans de nombreuses voies de signalisation, notamment Ras et Notch qui sont importantes lors de la migration cellulaire et la différenciation des cellules de têtes et de tronc (tip/stalk). Le regroupement des gènes exprimés chez les cellules traitées au VEGF (déplétées de eNOS ou non) révèle que le NO peut affecter l’expression de gènes contribuant au processus angiogénique, dont l’attraction chimiotactique. Notre étude montre que le NO module la transcription des cellules endothéliales et régule l’expression des gènes impliqués dans l’angiogenèse et la fonction endothéliale.

The association between vitamin K2 intake and glucose homeostasis in individuals with and without chronic kidney disease

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-08

Cross-regulation between cytokine and microRNA pathways in T cells

microRNA (miRNA) mediated regulation of protein expression has emerged as an important mechanism in T-cell physiology, from development and survival to activation, proliferation, and differentiation. One of the major classes of proteins involved in these processes are cytokines, which are both key input signals and major products of T-cell function. Here, we summarize the current data on the molecular cross-talk between cytokines and miRNAs: how cytokines regulate miRNA expression, and how specific miRNAs control cytokine production in T cells. We also describe the inflammatory consequences of deregulating the miRNA/cytokine axis in mice and humans. We believe this topical area will have key implications for immune modulation and treatment of autoimmune pathology.

NK Cells of Kidney Transplant Recipients Display an Activated Phenotype that Is Influenced by Immunosuppression and Pathological Staging

To explore phenotype and function of NK cells in kidney transplant recipients, we investigated the peripheral NK cell repertoire, capacity to respond to various stimuli and impact of immunosuppressive drugs on NK cell activity in kidney transplant recipients. CD56(dim) NK cells of kidney transplanted patients displayed an activated phenotype characterized by significantly decreased surface expression of CD16 (p=0.0003), CD226 (p<0.0001), CD161 (p=0.0139) and simultaneously increased expression of activation markers like HLA-DR (p=0.0011) and CD25 (p=0.0015). Upon in vitro stimulation via Ca++-dependent signals, down-modulation of CD16 was associated with induction of interferon (IFN)-gamma expression. CD16 modulation and secretion of NFAT-dependent cytokines such as IFN-gamma, TNF-alpha, IL-10 and IL-31 were significantly suppressed by treatment of isolated NK cells with calcineurin inhibitors but not with mTOR inhibitors. In kidney transplant recipients, IFN-gamma production was retained in response to HLA class I-negative target cells and to non-specific stimuli, respectively. However, secretion of other cytokines like IL-13, IL-17, IL-22 and IL-31 was significantly reduced compared to healthy donors. In contrast to suppression of cytokine expression at the transcriptional level, cytotoxin release, i.e. perforin, granzyme A/B, was not affected by immunosuppression in vitro and in vivo in patients as well as in healthy donors. Thus, immunosuppressive treatment affects NK cell function at the level of NFAT-dependent gene expression whereby calcineurin inhibitors primarily impair cytokine secretion while mTOR inhibitors have only marginal effects. Taken together, NK cells may serve as indicators for immunosuppression and may facilitate a personalized adjustment of immunosuppressive medication in kidney transplant recipients.

Altération de la régénération musculaire dans la maladie pulmonaire obstructive chronique

Altération de la régénération musculaire dans la maladie pulmonaire obstructive chronique. La maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) est caractérisée par une obstruction bronchique irréversible et progressive. L’atrophie musculaire périphérique y est fréquente et a un impact négatif sur la capacité fonctionnelle et la survie des sujets atteints. Toutefois, on ignore si une altération du processus de régénération musculaire est un processus ayant cours dans l’atrophie musculaire périphérique. Le but de la présente thèse était donc d’étudier les cellules satellites, principales cellules responsables de la régénération musculaire dans les muscles périphériques de patients ayant une MPOC. Dans un premier temps, nous avons évalué l’historique de réplication du tissu musculaire et la sénescence des cellules satellites. Les changements morphologiques ayant lieu dans le muscle au cours de la progression de la maladie rendent le muscle plus susceptible aux dommages, induisant un raccourcissement prématuré des télomères. Un raccourcissement des télomères chez les sujets ayant une MPOC avec atrophie est concomitant avec une augmentation du nombre de cellules satellites sénescentes et de l’épuisement du potentiel de régénération compromettant le maintien de la masse musculaire chez ces sujets. Dans un deuxième et troisième temps, nous avons étudié les étapes amenant une cellule satellite vers une cellule musculaire dans les muscles périphériques et respiratoires de patients ayant une MPOC comparativement à des sujets contrôles. Les cellules satellites sont impliquées dans la réparation du tissu musculaire. Dans les cellules satellites provenant des sujets ayant une MPOC, une altération de la prolifération et de la différentiation a été observée. Ces résultats sont compatibles avec une altération de la régénération musculaire pouvant conduire à l’atrophie musculaire dans la MPOC. Le quatrième volet de ce projet s’intéressait à l’impact d’un entraînement en résistance sur l’activité des cellules satellites et le rôle joué par la myostatine dans ce contexte. La littérature montre que l’exercice en résistance est bien toléré et aide les patients ayant une MPOC à retrouver une meilleure qualité de vie. Cependant, il semble qu’ils n’y répondent pas tous aussi bien que les sujets contrôles. La capacité de réponse des cellules satellites à un entraînement en résistance semble inadéquate, suggérant ainsi un défaut de leur activation. Dans la dernière étude de cette thèse, nous avons voulu évaluer l’impact de l’inflammation systémique en étudiant SAA1, une protéine de phase aiguë et p21, une protéine du cycle cellulaire dans la dégradation des protéines des cellules musculaires. Les liens de causalité entre l’affection primaire et les différentes comorbidités demeurent nébuleux dans la MPOC. SAA1 et p21 sont augmentés dans les muscles squelettiques des patients ayant une MPOC et par ailleurs, SAA1 est capable d’induire la dégradation des protéines musculaires. Cette thèse expose les premiers éléments impliquant l’altération de la régénération musculaire avec la dysfonction musculaire observée chez les patients ayant une MPOC. Ces résultats vont certainement contribuer au développement de nouvelles thérapies et stratégies d’intervention dans le but d’améliorer la qualité de vie des personnes atteintes d’une MPOC. En somme, les travaux effectués dans le cadre de la présente thèse montrent que plusieurs mécanismes agissent de concert avec l’inactivité physique afin d’induire le phénotype dysfonctionnel dans les muscles des patients ayant une MPOC.

Hyperinsulinaemic hypoglycaemia - a diagnostic challenge. A report of two atypical cases

Objectives: The authors describe 2 atypical cases of patients with hypoglycaemia, suspected for insulinoma. Methods: The 2 reports are accompanied by a concise review of the literature. Results: Patient 1 had a distal pancreatectomy performed for suspected insulinoma, and was diagnosed with a glucagonoma and beta-cell hyperplasia (nesidioblastosis). To the authors’s knowledge, co-existing glucagonoma and nesidioblastosis had not been previously reported. Patient 2 was diagnosed with a benign insulinoma and 5 years later with metastatic disease. Conclusion: The authors conclude that insulinomas are rare entities which often present a diagnostic and therapeutic challenge. In such cases, patient referral to tertiary multidisciplinary centers is recommended.