The use of botulinum toxin type A in the treatment of HTLV-1-associated overactive bladder refractory to conventional therapy

Urinary symptoms occur in 19% of human T-cell lymphotropic virus type 1 (HTLV-1)-infected patients who do not fulfill criteria for HTLV-1-associated myelopathy/tropical spastic paraparesis (HAM/TSP) and in almost 100% of HAM/TSP patients. Few studies have evaluated therapies for overactive bladder (OAB) caused by HTLV-1 infection. This case report describes the effect of onabotulinum toxin A on the urinary manifestations of three patients with HAM/TSP and OAB symptoms. The patients were intravesically administered 200 units of Botox®. Their incontinence episodes improved, and their OAB symptoms scores (OABSS) reduced significantly. These data indicate that Botox® should be a treatment option for OAB associated with HTLV-1 infection.

Multibacillary leprosy patients with high and persistent serum antibodies to leprosy IDRI diagnostic-1/LID-1: higher susceptibility to develop type 2 reactions

Leprosy inflammatory episodes [type 1 (T1R) and type 2 (T2R) reactions] represent the major cause of irreversible nerve damage. Leprosy serology is known to be influenced by the patientR17;s bacterial index (BI) with higher positivity in multibacillary patients (MB) and specific multidrug therapy (MDT) reduces antibody production. This study evaluated by ELISA antibody responses to leprosy Infectious Disease Research Institute diagnostic-1 (LID-1) fusion protein and phenolic glycolipid I (PGL-I) in 100 paired serum samples of 50 MB patients collected in the presence/absence of reactions and in nonreactional patients before/after MDT. Patients who presented T2R had a median BI of 3+, while MB patients with T1R and nonreactional patients had median BI of 2.5+ (p > 0.05). Anti-LID-1 and anti-PGL-I antibodies declined in patients diagnosed during T1R (p < 0.05). Anti-LID-1 levels waned in MB with T2R at diagnosis and nonreactional MB patients (p < 0.05). Higher anti-LID-1 levels were seen in patients with T2R at diagnosis (vs. patients with T1R at diagnosis, p = 0.008; vs. nonreactional patients, p = 0.020) and in patients with T2R during MDT (vs. nonreactional MB, p = 0.020). In MB patients, high and persistent anti-LID-1 antibody levels might be a useful tool for clinicians to predict which patients are more susceptible to develop leprosy T2R.

Molecular cloning of a novel human I-mfa domain-containing protein that differently regulates human T-cell leukemia virus type I and HIV-1 expression.

Regulation of viral genome expression is the result of complex cooperation between viral proteins and host cell factors. We report here the characterization of a novel cellular factor sharing homology with the specific cysteine-rich C-terminal domain of the basic helix-loop-helix repressor protein I-mfa. The synthesis of this new factor, called HIC for Human I-mfa domain-Containing protein, is controlled at the translational level by two different codons, an ATG and an upstream non-ATG translational initiator, allowing the production of two protein isoforms, p32 and p40, respectively. We show that the HIC protein isoforms present different subcellular localizations, p32 being mainly distributed throughout the cytoplasm, whereas p40 is targeted to the nucleolus. Moreover, in trying to understand the function of HIC, we have found that both isoforms stimulate in T-cells the expression of a luciferase reporter gene driven by the human T-cell leukemia virus type I-long terminal repeat in the presence of the viral transactivator Tax. We demonstrate by mutagenesis that the I-mfa-like domain of HIC is involved in this regulation. Finally, we also show that HIC is able to down-regulate the luciferase expression from the human immunodeficiency virus type 1-long terminal repeat induced by the viral transactivator Tat. From these results, we propose that HIC and I-mfa represent two members of a new family of proteins regulating gene expression and characterized by a particular cysteine-rich C-terminal domain.

Gene transfer of a soluble IL-1 type 2 receptor-Ig fusion protein improves cardiac allograft survival in rats.

OBJECTIVE: Interleukin-1 (IL-1) mediates ischemia-reperfusion injury and graft inflammation after heart transplantation. IL-1 affects target cells through two distinct types of transmembrane receptors, type-1 receptor (IL-1R1), which transduces the signal, and the non-signaling type-2 receptor (IL-1R2), which acts as a ligand sink that subtracts IL-1beta from IL-1R1. We analyzed the efficacy of adenovirus (Ad)-mediated gene transfer of a soluble IL-1R2-Ig fusion protein in delaying cardiac allograft rejection and the mechanisms underlying the protective effect. METHODS: IL-1 inhibition by IL-1R2-Ig was tested using an in vitro functional assay whereby endothelial cells preincubated with AdIL-1R2-Ig or control virus were stimulated with recombinant IL-1beta or tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha), and urokinase-type plasminogen activator (u-PA) induction was measured by zymography. AdIL-1R2-Ig was delivered to F344 rat donor hearts ex vivo, which were placed in the abdominal position in LEW hosts. Intragraft inflammatory cell infiltrates and proinflammatory cytokine expression were analyzed by immunohistochemistry and real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR), respectively. RESULTS: IL-1R2-Ig specifically inhibited IL-1beta-induced u-PA responses in vitro. IL-1R2-Ig gene transfer reduced intragraft monocytes/macrophages and CD4(+) cell infiltrates (p<0.05), TNF-alpha and transforming growth factor-beta (TGF-beta) expression (p<0.05), and prolonged graft survival (15.6+/-5.7 vs 10.3+/-2.5 days with control vector and 10.1+/-2.1 days with buffer alone; p<0.01). AdIL-1R2-Ig combined with a subtherapeutic regimen of cyclosporin A (CsA) was superior to CsA alone (19.4+/-3.0 vs 15.9+/-1.8 days; p<0.05). CONCLUSIONS: Soluble IL-1 type-2 receptor gene transfer attenuates cardiac allograft rejection in a rat model. IL-1 inhibition may be useful as an adjuvant therapy in heart transplantation.

Étude des voies d’apprêtement des antigènes viraux menant à la présentation antigénique par les CMH de classe I

Le contrôle immunitaire des infections virales est effectué, en grande partie, par les lymphocytes T CD8+ cytotoxiques. Pour y parvenir, les lymphocytes T CD8+ doivent être en mesure de reconnaître les cellules infectées et de les éliminer. Cette reconnaissance des cellules infectées s’effectue par l’interaction du récepteur T (TCR) des lymphocytes T CD8+ et des peptides viraux associés au complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) de classe I à la surface des cellules hôtes. Cette interaction constitue l’élément déclencheur permettant l’élimination de la cellule infectée. On comprend donc toute l’importance des mécanismes cellulaires menant à la génération des peptides antigéniques à partir des protéines virales produites au cours d’une infection. La vision traditionnelle de cet apprêtement protéique menant à la présentation d’antigènes par les molécules du CMH propose deux voies cataboliques distinctes. En effet, il est largement admis que les antigènes endogènes sont apprêtés par la voie dite ‘‘classique’’ de présentation antigénique par les CMH de classe I. Cette voie implique la dégradation des antigènes intracellulaires par le protéasome dans le cytoplasme, le transport des peptides résultant de cette dégradation à l’intérieur du réticulum endoplasmique, leur chargement sur les molécules du CMH de classe I et finalement le transport des complexes peptide-CMH à la surface de la cellule où ils pourront activer les lymphocytes T CD8+. Dans la seconde voie impliquant des antigènes exogènes, le dogme veut que ceux-ci soient apprêtés par les protéases du compartiment endovacuolaire. Les peptides ainsi générés sont directement chargés sur les molécules de CMH de classe II à l’intérieur de ce compartiment. Par la suite, des mécanismes de recyclage vésiculaire assurent le transport des complexes peptide-CMH de classe II à la surface de la cellule afin de stimuler les lymphocytes T CD4+. Cependant, cette stricte ségrégation des voies d’apprêtement antigénique a été durement éprouvée par la capacité des cellules présentatrices d’antigènes à effectuer l’apprêtement d’antigènes exogènes et permettre leur présentation sur des molécules de CMH de classe I. De plus, l’identification récente de peptides d’origine intracellulaire associés à des molécules de CMH de classe II a clairement indiqué la présence d’interactions entre les deux voies d’apprêtement antigénique permettant de transgresser le dogme préalablement établi. L’objectif du travail présenté ici était de caractériser les voies d’apprêtement antigénique menant à la présentation d’antigènes viraux par les molécules du CMH de classe I lors d’une infection par le virus de l’Herpès simplex de type I (HSV-1). Dans les résultats rapportés ici, nous décrivons une nouvelle voie d’apprêtement antigénique résultant de la formation d’autophagosomes dans les cellules infectées. Cette nouvelle voie permet le transfert d’antigènes viraux vers un compartiment vacuolaire dégradatif dans la phase tardive de l’infection par le virus HSV-1. Cette mise en branle d’une seconde voie d’apprêtement antigénique permet d’augmenter le niveau de présentation de la glycoprotéine B (gB) virale utilisée comme modèle dans cette étude. De plus, nos résultats décrivent la formation d’une nouvelle forme d’autophagosomes dérivés de l’enveloppe nucléaire en réponse à l’infection par le virus HSV-1. Ces nouveaux autophagosomes permettent le transfert d’antigènes viraux vers un compartiment vacuolaire lytique, action également assurée par les autophagosomes dits classiques. Dans la deuxième partie du travail présenté ici, nous utilisons l’infection par le virus HSV-1 et la production de la gB qui en résulte pour étudier le trafic membranaire permettant le transfert de la gB vers un compartiment vacuolaire dégradatif. Nos résultats mettent en valeur l’importance du réticulum endoplasmique, et des compartiments autophagiques qui en dérivent, dans ces mécanismes de transfert antigénique permettant d’amplifier la présentation antigénique de la protéine virale gB sur des CMH de classe I via une voie vacuolaire. L’ensemble de nos résultats démontrent également une étroite collaboration entre la voie classique de présentation antigénique par les CMH de classe I et la voie vacuolaire soulignant, encore une fois, la présence d’interaction entre les deux voies.

Étude de la fonction anti-apoptotique de la sous-unité R1 de la ribonucléotide réductase des virus de l’herpès simplex

L’élimination des cellules infectées par apoptose constitue un mécanisme de défense antivirale. Les virus de l’herpès simplex (HSV) de type 1 et 2 encodent des facteurs qui inhibent l’apoptose induite par la réponse antivirale. La sous-unité R1 de la ribonucléotide réductase d’HSV-2 (ICP10) possède une fonction anti-apoptotique qui protège les cellules épithéliales de l’apoptose induite par les récepteurs de mort en agissant en amont ou au niveau de l’activation de la procaspase-8. Puisqu’une infection avec un mutant HSV-1 déficient pour la R1 diminue la résistance des cellules infectées vis à vis du TNFα, il a été suggéré que la R1 d’HSV-1 (ICP6) pourrait posséder une fonction anti-apoptotique. Le but principal de cette thèse est d’étudier le mécanisme et le potentiel de la fonction anti-apoptotique de la R1 d’HSV-1 et de la R1 d'HSV-2. Dans une première étude, nous avons investigué le mécanisme de la fonction anti-apoptotique de la R1 d’HSV en utilisant le TNFα et le FasL, deux inducteurs des récepteurs de mort impliqués dans la réponse immune anti-HSV. Cette étude a permis d’obtenir trois principaux résultats concernant la fonction anti-apoptotique de la R1 d’HSV. Premièrement, la R1 d’HSV-1 inhibe l’apoptose induite par le TNFα et par le FasL aussi efficacement que la R1 d’HSV-2. Deuxièmement, la R1 d’HSV-1 est essentielle à l’inhibition de l’apoptose induite par le FasL. Troisièmement, la R1 d’HSV interagit constitutivement avec la procaspase-8 d’une manière qui inhibe la dimérisation et donc l’activation de la caspase-8. Ces résultats suggèrent qu’en plus d’inhiber l’apoptose induite par les récepteurs de mort la R1 d’HSV peut prévenir l’activation de la caspase-8 induite par d’autres stimuli pro-apoptotiques. Les ARN double-brins (ARNdb) constituant un intermédiaire de la transcription du génome des HSV et activant l’apoptose par une voie dépendante de la caspase-8, nous avons testé dans une seconde étude l’impact de la R1 d’HSV sur l’apoptose induite par l’acide polyriboinosinique : polyribocytidylique (poly(I:C)), un analogue synthétique des ARNdb. Ces travaux ont montré qu’une infection avec les HSV protège les cellules épithéliales de l’apoptose induite par le poly(I:C). La R1 d’HSV-1 joue un rôle majeur dans l’inhibition de l’activation de la caspase-8 induite par le poly(I:C). La R1 d’HSV interagit non seulement avec la procaspase-8 mais aussi avec RIP1 (receptor interacting protein 1). En interagissant avec RIP1, la R1 d’HSV-2 inhibe l’interaction entre RIP1 et TRIF (Toll/interleukine-1 receptor-domain-containing adapter-inducing interferon β), l’adaptateur du Toll-like receptor 3 qui est un détecteur d’ARNdb , laquelle est essentielle pour signaler l’apoptose induite par le poly(I:C) extracellulaire et la surexpression de TRIF. Ces travaux démontrent la capacité de la R1 d’HSV à inhiber l’apoptose induite par divers stimuli et ils ont permis de déterminer le mécanisme de l’activité anti-apoptotique de la R1 d’HSV. Très tôt durant l’infection, cFLIP, un inhibiteur cellulaire de la caspase-8, est dégradé alors que la R1 d’HSV s’accumule de manière concomitante. En interagissant avec la procapsase-8 et RIP1, la R1 d’HSV se comporte comme un inhibiteur viral de l’activation de la procaspase-8 inhibant l’apoptose induite par les récepteurs de mort et les détecteurs aux ARNdb.

Role of αvβ3 – Integrin and TLR2 in the innate response to Herpes Simplex Virus infection and Delivery of retargeted oncolytic Herpes Simplex via carrier cells

In the first part of my thesis I studied the mechanism of initiation of the innate response to HSV-1. Innate immune response is the first line of defense set up by the cell to counteract pathogens infection and it is elicited by the activation of a number of membrane or intracellular receptors and sensors, collectively indicated as PRRs, Patter Recognition Receptors. We reported that the HSV pathogen-associated molecular patterns (PAMP) that activate Toll-like receptor 2 (TLR2) and lead to the initiation of innate response are the virion glycoproteins gH/gL and gB, which constitute the conserved fusion core apparatus across the Herpesvirus. Specifically gH/gL is sufficient to initiate a signaling cascade which leads to NF-κB activation. Then, by gain and loss-of-function approaches, we found that αvβ3-integrin is a sensor of and plays a crucial role in the innate defense against HSV-1. We showed that αvβ3-integrin signals through a pathway that concurs with TLR2, affects activation/induction of interferons type 1, NF-κB, and a polarized set of cytokines and receptors. Thus, we demonstrated that gH/gL is sufficient to induce IFN1 and NF-κB via this pathway. From these data, we proposed that αvβ3-integrin is considered a class of non-TLR pattern recognition receptors. In the second part of my thesis I studied the capacity of human mesenchymal stromal cells isolated by fetal membranes (FM-hMSCs) to be used as carrier cells for the delivery of retargeted R-LM249 virus. The use of systemically administrated carrier cells to deliver oncolytic viruses to tumoral targets is a promising strategy in oncolytic virotherapy. We observed that FM-hMSCs can be infected by R-LM249 and we optimized the infection condition; then we demonstrate that stromal cells sustain the replication of retargeted R-LM249 and spread it to target tumoral cells. From these preliminary data FM-hMSCs resulted suitable to be used as carrier cells

Copolymer 1 induces T cells of the T helper type 2 that crossreact with myelin basic protein and suppress experimental autoimmune encephalomyelitis

The synthetic amino acid copolymer copolymer 1 (Cop 1) suppresses experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) and is beneficial in multiple sclerosis. To further understand Cop 1 suppressive activity, we studied the cytokine secretion profile of various Cop 1-induced T cell lines and clones. Unlike T cell lines induced by myelin basic protein (MBP), which secreted either T cell helper type 1 (Th1) or both Th1 and Th2 cytokines, the T cell lines/clones induced by Cop 1 showed a progressively polarized development toward the Th2 pathway, until they completely lost the ability to secrete Th1 cytokines. Our findings indicate that the polarization of the Cop 1-induced lines did not result from the immunization vehicle or the in vitro growing conditions, but rather from the tendency of Cop 1 to preferentially induce a Th2 response. The response of all of the Cop 1 specific lines/clones, which were originated in the (SJL/J×BALB/c)F1 hybrids, was restricted to the BALB/c parental haplotype. Even though the Cop 1-induced T cells had not been exposed to the autoantigen MBP, they crossreacted with MBP by secretion of interleukin (IL)-4, IL-6, and IL-10. Administration of these T cells in vivo resulted in suppression of EAE induced by whole mouse spinal cord homogenate, in which several autoantigens may be involved. Secretion of anti-inflammatory cytokines by Cop 1-induced suppressor cells, in response to either Cop 1 or MBP, may explain the therapeutic effect of Cop 1 in EAE and in multiple sclerosis.

Immunization with DNA vaccines encoding glycoprotein D or glycoprotein B, alone or in combination, induces protective immunity in animal models of herpes simplex virus-2 disease.

DNA vaccines expressing herpes simplex virus type 2 (HSV-2) full-length glycoprotein D (gD), or a truncated form of HSV-2 glycoprotein B (gB) were evaluated for protective efficacy in two experimental models of HSV-2 infection. Intramuscular (i.m.) injection of mice showed that each construction induced neutralizing serum antibodies and protected the mice from lethal HSV-2 infection. Dose-titration studies showed that low doses (< or = 1 microgram) of either DNA construction induced protective immunity, and that a single immunization with the gD construction was effective. The two DNAs were then tested in a low-dosage combination in guinea pigs. Immune sera from DNA-injected animals had antibodies to both gD and gB, and virus neutralizing activity. When challenged by vaginal infection with HSV-2, the DNA-immunized animals were significantly protected from primary genital disease.

The glucocorticoid receptor type II complex is a target of the HIV-1 vpr gene product.

The vpr gene of human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) encodes a 15-kDa virion-associated protein that functions as a regulator of cellular processes linked to the HIV life cycle. We report the interaction of a 41-kDa cytosolic viral protein R interacting protein 1 (Rip-1) with Vpr in vitro. Rip-1 displays a wide tissue distribution, including relevant targets of HIV infection. Vpr protein induced nuclear translocation of Rip-1, as did glucocorticoid receptor (GR)-II-stimulating steroids. Importantly, Vpr and Rip-1 coimmunoprecipitated with the human GR as part of an activated receptor complex. Vpr complementation of a vpr mutant virus was also mimicked by GR-II-stimulating steroids. Vpr and GR-II actions were inhibited by mifepristone, a GR-II pathway inhibitor. Together these data directly link the activity of the vpr gene product to the glucocorticoid steroid pathway and provide a biochemical mechanism for the cellular and viral activity of Vpr, as well as suggest that a unique class of antivirals, which includes mifepristone (RU486), may influence HIV-1 replication.

Performance of commercial enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) for diagnosis of HSV-1 and HSV-2 infection in a clinical setting

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Evaluation of IDDM8 susceptibility locus in a Russian simplex family data set

Type 1 diabetes (TID) susceptibility locus, IDDM8, has been accurately mapped to 200 kilobases at the terminal end of chromosome 6q27. This is within the region which harbours a cluster of three genes encoding proteasome subunit beta 1 (PMSB1), TATA-box binding protein (TBP) and a homologue of mouse programming cell death activator 2 (PDCD2). In this study, we evaluated whether these genes contribute to TID susceptibility using the transmission disequilibrium test of the data set from 114 affected Russian simplex families. The A allele of the G/A1180 single nucleotide polymorphism (SNP) at the PDCD2 gene, which was significant in its preferential transfer from parents to diabetic children (75 transmissions vs. 47 non-transmissionS, x(2) = 12.85, P corrected = 0.0038), was found to be associated with T1D. G/A1180 dimorphism and two other SNPs, C/T771 TBP and G/T(-271) PDCD2, were shown to share three common haplotypes, two of which (A-T-G and A-T-T) have been associated with higher development risk of TID. The third haplotype (G-T-G) was related to having a lower risk of disease. These findings suggest that the PDCD2 gene is a likely susceptibility gene for TID within IDDM8. However, it was not possible to exclude the TBP gene from being another putative susceptibility gene in this region. (c) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Caractérisation des inhibiteurs de DCIR, une lectine de type C participant à la transmission du VIH-1

Le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 provoque une infection définitive de l’organisme. Il entraine une déroute du système immunitaire depuis la primo-infection occasionnant ainsi, une déplétion massive des lymphocytes T CD4 (LTCD4). Le DCIR (Dendritic Cell Immuno Receptor) qui constitue le socle de notre travail, est une lectine de type C. Il est exprimé sur les cellules myéloïdes comme les cellules dendritiques mais aussi sur les cellules B, les LTCD4 infectés par le VIH-1 et apoptotiques ainsi que sur les LTCD4 polarisés en Th17. Il constitue un facteur d’attachement et d’internalisation du virus dans la cellule dendritique. Il permet son transfert aux LTCD4 dans les organes lymphoïdes secondaires, jouant ainsi un rôle dans la pathogenèse associée au VIH-1. En plus, le DCIR assure la régulation négative de la réponse cellulaire, favorisant ainsi la propagation et la réplication du virus au détriment de la réponse immunitaire contre le VIH-1. Le rôle que joue le DCIR est dépendant du sentier de signalisation induit à la suite de la phosphorylation des résidus tyrosine de son motif ITIM. Le blocage de DCIR par des inhibiteurs spécifiques pourrait empêcher cette phosphorylation et réduire l’attachement, l’internalisation et le transfert du virus. Nous avons montré que la stimulation des cellules dendritiques et des LTCD4 polarisés en Th17 avec un anticorps anti-DCIR générait un patron de phosphorylation des résidus tyrosine des protéines. De plus, les inhibiteurs de la portion extracellulaire du DCIR inhibent cette activation. Afin de développer une mesure plus directe de l’interaction de DCIR avec ces inhibiteurs, nous avons purifié le DCIR à partir des cellules Raji-CD4-DCIR. En conclusion, ce projet de maitrise montre que l’activation directe de DCIR peut être renversée par des inhibiteurs montrant ainsi leurs spécificités. De plus, le profil d’activation de DCIR est spécifique pour chaque type cellulaire. A long terme, l’inactivation de DCIR par des inhibiteurs efficaces pourrait être une stratégie thérapeutique capable d’inhiber l’infection et de préserver une réponse immunitaire efficace.

Crescimento e composição corporal de uma coorte de crianças e adolescentes com diabetes tipo 1

OBJECTIVE: To evaluate the growth and body composition of children and adolescents with type 1 diabetes mellitus (T1DM). SUBJECTS AND METHODS: A cohort of 44 patients with T1DM were followed up for approximately four years and compared with a control group. Weight, height, body mass index (BMI), body fat percentage (BF%), fat mass index, waist circumference (WC) and waist-height ratio were determined. RESULTS: In females, in the first evaluation, BF% was lower in patients than in controls, while in the second evaluation, mean WC was higher in patients than in controls. In males, height of the patients was lower in the first evaluation, while body mass index (BMI) was higher in the second one. We did not find any differences among the changes in height, weight and BMI z-scores and BF% or in the distribution of those z-scores between the two evaluations, in both groups. Multiple regression analysis found differences in BMI and waist-height ratio in both sexes and also in WC in females. CONCLUSION: The patients had adequate growth but showed discrepancy in their body composition during the study.

Coma mixedematoso em paciente com neurofibromatose tipo 1: associação rara

Myxedema coma, a rare but fatal emergency, is an extreme expression of hypothyroidism. We describe a 51-year-old male patient who has discontinued hypothyroidism treatment 10 months earlier and developed lethargy, edema, and cold intolerance symptoms. He also had a previous diagnosis of neurofibromatosis. After admission, he progressed to respiratory insufficiency and coma. The prompt recognition of the condition, thyroid hormone replacement, and management of the complications (hypoventilation, cardiogenic shock associated with swinging heart, adrenal and renal insufficiency and sepsis), resulted in a favorable evolution.