IL-12 controls cytotoxicity of a novel subset of self-antigen-specific human CD28+ cytolytic T cells.

Activated CD8 T cells develop cytotoxicity against autologous cells bearing foreign Ags and self/tumor Ags. However, self-specific cytolysis needs to be kept under control to avoid overwhelming immunopathology. After peptide vaccination of melanoma patients, we studied molecular and functional properties of T cell subsets specific for the self/tumor Ag Melan-A/MART-1. Ex vivo analysis revealed three Ag-specific effector memory (EM) populations, as follows: CD28-negative EM (EM28(-)) T cells strongly expressing granzyme/perforin, and two EM28(+) subsets, one with high and the other with low level expression of these cytotoxic proteins. For further functional characterization, we generated 117 stable CD8 T cell clones by ex vivo flow cytometry-based sorting of these subsets. All EM28(-)-derived clones lysed target cells with high efficacy. In contrast, EM28(+)-derived clones were heterogenous, and could be classified in two groups, one with high and the other with low killing capacity, correlating with granzyme/perforin expression. High and low killer phenotypes remained surprisingly stable for several months. However, strongly increased granzyme expression and cytotoxicity were observed after exposure to IL-12. Thus, the data reveal a newly identified subset of CD28(+) conditional killer T cells. Because CD28 can mediate strong costimulatory signals, tight cytotoxicity control, as shown in this study through IL-12, may be particularly important for subsets of T cells expressing CD28.

STAT3 links IL-22 signaling in intestinal epithelial cells to mucosal wound healing.

Signal transducer and activator of transcription (STAT) 3 is a pleiotropic transcription factor with important functions in cytokine signaling in a variety of tissues. However, the role of STAT3 in the intestinal epithelium is not well understood. We demonstrate that development of colonic inflammation is associated with the induction of STAT3 activity in intestinal epithelial cells (IECs). Studies in genetically engineered mice showed that epithelial STAT3 activation in dextran sodium sulfate colitis is dependent on interleukin (IL)-22 rather than IL-6. IL-22 was secreted by colonic CD11c(+) cells in response to Toll-like receptor stimulation. Conditional knockout mice with an IEC-specific deletion of STAT3 activity were highly susceptible to experimental colitis, indicating that epithelial STAT3 regulates gut homeostasis. STAT3(IEC-KO) mice, upon induction of colitis, showed a striking defect of epithelial restitution. Gene chip analysis indicated that STAT3 regulates the cellular stress response, apoptosis, and pathways associated with wound healing in IECs. Consistently, both IL-22 and epithelial STAT3 were found to be important in wound-healing experiments in vivo. In summary, our data suggest that intestinal epithelial STAT3 activation regulates immune homeostasis in the gut by promoting IL-22-dependent mucosal wound healing.

3-M syndrome associated with growth hormone deficiency: 18 year follow-up of a patient.

3-M syndrome is a rare autosomal recessive disorder that causes short stature, unusual facial features and skeletal abnormalities. Mutations in the CUL7, OBSL1 and CCDC8 genes could be responsible for 3-M syndrome.Here we describe the growth and evolution of dismorphic features of an Italian boy with 3-M syndrome and growth hormone deficiency (GHD) from birth until adulthood. He was born full term with a very low birth weight (2400 g=-3.36 standard deviation score, SDS) and length (40.0 cm =-6.53 SDS). At birth he presented with a broad, fleshy nose with anteverted nostrils, thick and patulous lips, a square chin, curvilinear shaped eyebrows without synophrys, short thorax and long slender bones. Then, during childhood tall vertebral bodies, hip dislocation, transverse chest groove, winged scapulae and hyperextensible joints became more evident and the diagnosis of 3-M syndrome was made; this was also confirmed by the finding of a homozygous deletion in exon 18 of the CUL7 gene, which has not been previously described.The patient also exhibited severe GHD (GH <5 ng/ml) and from the age of 18 months was treated with rhGH. Notwithstanding the early start of therapy and good compliance, his growth rate was always very low, except for the first two years of treatment and he achieved a final height of 132 cm (-6.42 SDS).

IL-4 rapidly produced by V beta 4 V alpha 8 CD4+ T cells instructs Th2 development and susceptibility to Leishmania major in BALB/c mice.

BALB/c mice develop aberrant T helper 2 (Th2) responses and suffer progressive disease after infection with Leishmania major. These outcomes depend on the production of interleukin-4 (IL-4) early after infection. Here we demonstrate that the burst of IL-4 mRNA, peaking in draining lymph nodes of BALB/c mice 16 hr after infection, occurs within CD4+ T cells that express V beta 4 V alpha 8 T cell receptors. In contrast to control and V beta 6-deficient BALB/c mice, V beta 4-deficient BALB/c mice were resistant to infection, demonstrating the role of these cells in Th2 development. The early IL-4 response was absent in these mice, and T helper 1 responses occurred following infection. Recombinant LACK antigen from L. major induced comparable IL-4 production in V beta 4 V alpha 8 CD4+ cells. Thus, the IL-4 required for Th2 development and susceptibility to L. major is produced by a restricted population of V beta 4 V alpha 8 CD4+ T cells after cognate interaction with a single antigen from this complex organism.

A role for T-bet-mediated tumour immune surveillance in anti-IL-17A treatment of lung cancer.

Lung cancer is the leading cause of cancer deaths worldwide. The cytokine interleukin-17A supports tumour vascularization and growth, however, its role in lung cancer is unknown. Here we show, in the lungs of patients with lung adenocarcinoma, an increase in interleukin-17A that is inversely correlated with the expression of T-bet and correlated with the T regulatory cell transcription factor Foxp3. Local targeting of interleukin-17A in experimental lung adenocarcinoma results in a reduction in tumour load, local expansion of interferon-γ-producing CD4(+) T cells and a reduction in lung CD4(+)CD25(+)Foxp3(+) regulatory T cells. T-bet((-/-)) mice have a significantly higher tumour load compared with wild-type mice. This is associated with the local upregulation of interleukin-23 and induction of interleukin-17A/interleukin-17R-expressing T cells infiltrating the tumour. Local anti-interleukin-17A antibody treatment partially improves the survival of T-bet((-/-)) mice. These results suggest that local anti-interleukin-17A antibody therapy could be considered for the treatment of lung tumours.

Autophagy controls IL-1beta secretion by targeting pro-IL-1beta for degradation.

Autophagy is a key regulator of cellular homeostasis that can be activated by pathogen-associated molecules and recently has been shown to influence IL-1β secretion by macrophages. However, the mechanisms behind this are unclear. Here, we describe a novel role for autophagy in regulating the production of IL-1β in antigen-presenting cells. After treatment of macrophages with Toll-like receptor ligands, pro-IL-1β was specifically sequestered into autophagosomes, whereas further activation of autophagy with rapamycin induced the degradation of pro-IL-1β and blocked secretion of the mature cytokine. Inhibition of autophagy promoted the processing and secretion of IL-1β by antigen-presenting cells in an NLRP3- and TRIF-dependent manner. This effect was reduced by inhibition of reactive oxygen species but was independent of NOX2. Induction of autophagy in mice in vivo with rapamycin reduced serum levels of IL-1β in response to challenge with LPS. These data demonstrate that autophagy controls the production of IL-1β through at least two separate mechanisms: by targeting pro-IL-1β for lysosomal degradation and by regulating activation of the NLRP3 inflammasome.

Cutting edge: IL-1α is a crucial danger signal triggering acute myocardial inflammation during myocardial infarction.

Myocardial infarction (MI) induces a sterile inflammatory response that contributes to adverse cardiac remodeling. The initiating mechanisms of this response remain incompletely defined. We found that necrotic cardiomyocytes released a heat-labile proinflammatory signal activating MAPKs and NF-κB in cardiac fibroblasts, with secondary production of cytokines. This response was abolished in Myd88(-/-) fibroblasts but was unaffected in nlrp3-deficient fibroblasts. Despite MyD88 dependency, the response was TLR independent, as explored in TLR reporter cells, pointing to a contribution of the IL-1 pathway. Indeed, necrotic cardiomyocytes released IL-1α, but not IL-1β, and the immune activation of cardiac fibroblasts was abrogated by an IL-1R antagonist and an IL-1α-blocking Ab. Moreover, immune responses triggered by necrotic Il1a(-/-) cardiomyocytes were markedly reduced. In vivo, mice exposed to MI released IL-1α in the plasma, and postischemic inflammation was attenuated in Il1a(-/-) mice. Thus, our findings identify IL-1α as a crucial early danger signal triggering post-MI inflammation.

Dispersions dans la réalisation autonome des activités de la vie quotidienne (AVQ) dans la démence.

Un premier article présentait la réalisation autonome des activités de la vie quotidienne (AVQ) dans la démence. Cette réalisation est constituée de deux phases : l'articulation du sujet avec l'objectif et le déroulement proprement dit. Dans ce second article, nous présentons une typologie des actions-dispersions, précisant la deuxième phase. Considérant le sujet autonome en lien intentionnel avec l'activité, nous définissons les dispersions comme un désengagement de l'activité. L'analyse des dispersions vise à comprendre plus exactement et de façon différenciée la réalisation des AVQ en cas de démence. Notre approche anthropologique, qui intègre les dimensions psychologiques et comportementales, se démarque des approches comportementaliste et neuropsychologique, en ce sens qu'elle permet d'intégrer les conduites dans leur ordre de réalité et au sein de la structure d'ensemble de l'activité. A partir d'observations visant l'intentionnalité du sujet, nous avons dégagé des types de dispersion, leurs origines - dans le sens de moment d'apparition - et leurs formes. Nous illustrons cette typologie par des exemples extraits d'une prise en soin. Les deux articles se complètent pour présenter un modèle fonctionnel définissant la réalisation des AVQ en cas de démence. Il s'agit d'un schème théorique permettant d'interpréter et d'anticiper le fonctionnement du sujet dément afin de le guider, tout en lui laissant une marge de maîtrise de son milieu quotidien.

Metabolic effects of fructose in humans

Abstract : Fructose is a simple sugar, whose consumption has increased over the past decades. In rodents, a high-fructose diet (HFrD) induces several features of the metabolic syndrome. The aim of the studies included in this thesis was to investigate the metabolic effects of a HFrD in humans, with a focus on insulin sensitivity and ectopic fat deposition. Moreover, we addressed the question whether these effects may differ between individuals according to gender and the genetic background. The first study was designed to evaluate the impact of a 4-week HFrD on insulin sensitivity and lipid metabolism in 7 healthy men. Insulin sensitivity, intrahepatocellular lipids (IHCL) and intramyocellular lipids (IMCL) contents were measured before and after 1 and 4 weeks of HFrD (1.5 g fructose/kg body weight/day). Insulin sensitivity was assessed by a 2-step hyperinsulinemic euglycemic clamp. IHCL and IMCL were measured by 1H-magnetic resonance spectroscopy (MRS). Fructose caused significant (P<0.05) increases in fasting plasma concentrations of triacylglycerol (TG) (+36%), VLDL-TG (+72%) and glucose (+6%) without any change in body weight, IHCL, IMCL, and insulin sensitivity. In the second study, muscle biopsies were taken from five of these healthy male subjects before and after 4 weeks of HFrD. mRNA concentrations of 18 genes involved in lipid and carbohydrate metabolism were quantified by real-time quantitative PCR. We found that a 4-week HFrD increased the expression of genes involved in lipid synthesis, while it decreased those involved in insulin sensitivity and lipid oxidation; these molecular changes maybe early markers of insulin resistance and altered lipid metabolism. The third study aimed at delineating whether male and females equally respond to a HFrD. For this purpose, higher doses of fructose (twice the dose of the previous study) were provided to 8 healthy young males and 8 healthy young females over 6 days. HFrD significantly increased fasting TG in males (+71 %), whereas this increase was markedly blunted in females (+16%). Males also developed hepatic insulin resistance, characterized by increased hepatic glucose output (+12%), and showed higher alanine aminotransferase concentration (+38%), but none of these effect was observed in females. This study suggests that short-term HFrD leads to hypertriglyceridemia and hepatic insulin resistance in men, but premenopausal women seem protected against these effects. Finally, the fourth study investigated whether healthy offspring of type 2 diabetic patients (OffT2D), a subgroup of individuals prone to metabolic disorders due to their genetic background, may have exacerbated response to HFrD. Eight healthy males (Ctrl) and 16 OffT2D received a HFrD and isocaloric diet in a randomized order. In both groups, HFrD significantly increased IHCL (Ctrl: +76%; OffT2D: +79%) and fasting plasma VLDL-TG (Ctrl: +51 %; OffT2D: +110%). In absolute values, these increments were significantly higher in OffT2D, suggesting that these individuals may be more prone to developing metabolic disorders when challenged by high fructose intake. In order to better delineate the specific effects of fructose vs the hypercaloric energy content, we repeated the complete metabolic investigations after an isocaloric high glucose diet in four of the eight Ctrl volunteers. After a high glucose diet, TG and IHCL concentrations remained similar to the control values, in contrast to the marked increases observed after the HFrD. In conclusion, the studies included in this thesis provided novel insights into the metabolic effects of fructose in humans. They showed that fructose may rapidly increase fasting VLDL-TG, IHCL and lead to hepatic insulin resistance; these effects seem specific to fructose, and potential mechanisms may involve both stimulation of hepatic de novo lipogenesis and decreased lipid oxidation. Moreover, the results suggest that women seem protected against such deleterious effects, while OffT2D displayed exacerbated response. Résumé : Le fructose est un sucre simple, dont la consommation a augmenté durant les dernières décennies. Dans les modèles animaux, un régime riche en fructose (RRFru) peut induire plusieurs composantes du syndrome métabolique. Le but de cette thèse était d'étudier les effets d'un régime riche en fructose sur la sensibilité à l'insuline et la déposition de lipides ectopiques chez l'humain, et si ces effets variaient selon le genre ou le background génétique. La première étude avait pour but d'évaluer l'effet d'un RRFru d'une durée de 4 semaines sur la sensibilité à l'insuline et le métabolisme des lipides chez des hommes sains. La sensibilité à l'insuline, les lipides intrahépatiques (IHCL) et intramusculaires (IMCL) ont été mesurés avant, et après 1 et 4 semaines du RRFru (1.5 g fructose/kg/jour). La sensibilité à l'insuline a été déterminée par un clamp hyperinsulinémique euglycémique, et les IHCL/IMCL par spectroscopie à résonnance magnétique. Le fructose a augmenté les concentrations plasmatiques à jeun des VLDL- triglycérides (TG) (+72%) et de glucose (+6%), sans induire de changement au niveau de la sensibilité à l'insuline, IHCL ou IMCL. Dans la deuxième étude, des biopsies de muscle squelettique ont été prélevées chez cinq de ces volontaires avant et après les 4 semaines de RRFru. Les concentrations de mRNA de 18 gènes impliqués dans le métabolisme des lipides et des hydrates de carbone ont été mesurées par RT-PCR quantitative. Le RRFru a augmenté l'expression de gènes impliqués dans la synthèse de lipides, et diminué celles de gènes impliqués dans la sensibilité à l'insuline et l'oxydation de lipides. Ces changements pourraient constituer des altérations précoces de la sensibilité à l'insuline et du métabolisme lipidique en réponse au fructose. La troisième étude avait pour but de définir si les réponses au RRFru étaient semblables entre les hommes et les femmes. Pour ceci, des doses plus élevées de fructose ont été administrées à 8 jeunes hommes et 8 jeunes femmes durant 6 jours. Le RRFru a augmenté les TG chez les hommes (+71 %), et de manière nettement plus modeste chez les femmes (+16%). Les hommes ont développé une résistance hépatique à l'insuline, ainsi qu'une augmentation des concentrations d'alanine aminotransférase (+38%), mais aucun de ces effets n'a été observé chez les femmes. Cette étude suggère qu'à court terme, un RRFru mène à une hypertriglycéridémie et résistance hépatique à l'insuline chez l'homme, tandis que les femmes semblent en être protégées. Finalement, la 4ème étude a investigué si des personnes apparentées à des patients diabétiques de type 2 (AppDT2), qui constituent un groupe d'individus à risque de développer des maladies métaboliques en raison de leur background génétique, avaient des réponses plus marquées au RRFru. Huit hommes sains (Ctrl) et 16 AppDT2 on reçu dans un ordre randomisé un RRFru et une diète isocalorique durant 6 jours. Dans les deux groupes, le RRFru a augmenté significativement les IHCL (Ctrl: +76%; AppDT2: +79%) et les VLDL-TG plasmatiques à jeun (Ctrl: +51%; AppDT2: +110%). En valeurs absolues, ces deux augmentations étaient plus importantes dans le groupe des AppDT2, suggérant que ces individus sont plus à risque de développer des problèmes métaboliques suite à un apport de fructose. Afin de définir les effets spécifiques du fructose, quatre des huit sujets Ctrl ont été soumis à un régime riche en glucose. Après le régime riche en glucose, les concentrations de TG et d'IHCL étaient semblables aux valeurs obtenues après une diète isocalorique, contrairement aux nombreux effets observés après le RRFru. En conclusion, ces différentes études ont démontré que chez l'humain, le fructose peut rapidement induire une augmentation des VLDL-TG à jeun, des IHCL et une résistance hépatique à l'insuline ; ces effets semblent être spécifiques au fructose. De plus, les différents résultats obtenus montrent que les femmes développent des effets moindres en réponse au fructose, contrairement aux AppDT2, chez qui les effets du fructose semblent plus marqués. Résumé grand public : Le fructose est un sucre simple, présent naturellement et en faibles quantités dans les fruits, mais également constituant du sucrose - appelé aussi sucre de table. Depuis les années 1970, la consommation de fructose a augmenté dans les pays industrialisés et émergents, principalement par le biais d'une hausse de consommation de boissons sucrées de type soda. Dans des modèles animaux tels que les rongeurs, un régime riche en fructose mène au développement de plusieurs facteurs de risques étroitement liés aux maladies cardiovasculaires, à l'obésité et au diabète de type 2; ceux-ci sont caractérisés par une augmentation des concentrations de glucose et de lipides sanguins, ainsi qu'une accumulation de lipides dits « ectopiques », à savoir dans le foie et les muscles. Le but de cette thèse était de définir les effets d'un régime riche en fructose chez l'être humain. De plus, nous nous sommes intéressés à savoir si ces effets étaient semblables entre différents groupes d'individus, à savoir des personnes de sexe masculin / féminin, ou des personnes dont au moins un des parents est diabétique de type 2. Pour ceci, différents groupes de volontaires (hommes, femmes, avec histoire familiale de diabète de type 2) âgés de 18-30 ans se sont soumis à une alimentation enrichie en fructose, d'une durée allant de 6 à 28 jours, suivant l'étude à laquelle ils participaient. La quantité de fructose consommée en plus de l'alimentation normale durant ces périodes équivalait au contenu en fructose de 2-4 litres de boissons sucrées par jour. Des prises de sang ont été effectuées au terme de chacun de ces différents régimes, ainsi que des mesures de sensibilité à l'insuline et de concentrations de lipides dans le foie et le muscle par résonnance magnétique nucléaire, en collaboration avec l'Hôpital de l'Ile de Berne. Les résultats montrent qu'après 6 jours de régime riche en fructose, les volontaires sains de sexe masculin ont presque doublé leurs concentrations de lipides sanguins et hépatiques. De plus, le foie de ces volontaires réagissait moins bien à l'insuline, ce qui pourrait mener à long terme à des maladies métaboliques comme le diabète de type 2. Un des mécanismes postulés est que le fructose pourrait stimuler la formation de lipides dans le foie, contribuant ainsi à un dysfonctionnement de cet organe. De manière surprenante, des femmes d'âge et d'IMC (Indice de Masse Corporelle) comparables aux hommes étudiés n'ont pas développé ces différents effets en réponse au régime riche en fructose. Il semblerait donc qu'elles possèdent certaines propriétés pouvant les «protéger », du moins à court terme, des problèmes métaboliques induits par le fructose. De tels mécanismes sont pour l'heure inconnus, mais il est possible que des différences hormonales, ou de répartition de la masse graisseuse dans le corps, puissent jouer un rôle. Enfin, nous avons également démontré que chez certaines personnes ayant au moins un parent (père ou mère) diabétique de type 2, les augmentations de lipides sanguins et hépatiques induits par le fructose étaient plus marquées que chez des volontaires sans parents diabétiques. Ceci est néanmoins à tempérer par le fait que nous avons observé une grande hétérogénéité des réponses parmi ces individus, découlant certainement d'interactions complexes entre différents facteurs tels que la génétique, le mode de vie, l'alimentation et l'activité physique. Ces différents résultats donnent lieu à une meilleure compréhension du rôle de facteurs alimentaires dans le développement de problèmes métaboliques tels que le diabète de type 2. Ils vont également permettre de tester différentes approches thérapeutiques. Bien qu'ayant été obtenus avec des doses de fructose importantes, ces études soulignent l'effet potentiellement dangereux pour la santé d'une alimentation riche en sucres.

Come curare l'obesità nei bambini: revisione Cochrane per il medico di famiglia.

Cet article présente les résultats de la revue systématique: Oude Luttikhuis H, Baur L, Jansen H, et al. Interventions for treating obesity in children. Cochrane Database of Systematic Reviews 2009, Issue 1. Art. No.: CD001872. DOI: 10.1002/14651858.CD001872.pub2. PMID: 19160202.

Immunological imbalance between IFN-³ and IL-10 levels in the sera of patients with the cardiac form of Chagas disease

The immune response is crucial for protection against disease; however, immunological imbalances can lead to heart and digestive tract lesions in chagasic patients. Several studies have evaluated the cellular and humoral immune responses in chagasic patients in an attempt to correlate immunological findings with clinical forms of Chagas disease. Moreover, immunoglobulins and cytokines are important for parasitic control and are involved in lesion genesis. Here, cytokine and IgG isotype production were studied, using total epimastigote antigen on sera of chagasic patients with indeterminate (IND, n = 27) and cardiac (CARD, n = 16) forms of the disease. Samples from normal, uninfected individuals (NI, n = 30) were use as controls. The results showed that sera from both IND and CARD patients contained higher levels of Trypanosoma cruzi-specific IgG1 (IgG1) antibodies than sera from NI. No difference in IgG2 production levels was observed between NI, IND and CARD patients, nor was a difference in IL-10 and IFN-³ production detected in the sera of IND, CARD and NI patients. However, IND patients displayed a positive correlation between IL-10 and IFN-³ levels in serum, while CARD patients showed no such correlation, indicating an uncontrolled inflammatory response in CARD patients. These findings support the hypothesis that a lack of efficient regulation between IFN-³ and IL-10 productions in CARD patients may lead to cardiac immunopathology.