Rôle de l'autophagie dans la dissémination du VIH-1 par les cellules dendritiques dérivées des monocytes circulants

Les cellules myéloïdes incluant les monocytes, les macrophages et les cellules dendritiques (DCs, dendritic cells) contribuent à la pathogénèse de l’infection à VIH-1 en participant à la dissémination du virus, mais également en représentant des réservoirs viraux potentiels. Leurs fonctions sont exploitées par le VIH-1 afin d’assurer sa propagation à travers l’organisme. Notamment, une infection à VIH-1 est associée à une altération de la présentation antigénique et la perte de lymphocytes T CD4+ spécifiques à des antigènes. L’autophagie est un processus catabolique universel impliqué dans la régulation de la présentation antigénique subséquente à la neutralisation/destruction du pathogène. Des études récentes suggèrent que le VIH-1 altère le mécanisme d’autophagie afin d’assurer sa survie. Le premier volet de ce projet de maîtrise a visé la caractérisation des effets du VIH-1 sur l’autophagie dans les DCs dérivées de monocytes circulants (MDDC, monocyte-derived dendritic cells) et l’identification des stratégies thérapeutiques pour contrecarrer ces effets. Les objectifs spécifiques ont été de : (i) caractériser l’expression de marqueurs de maturation sur des MDDC exposées au VIH-1 in vitro, (ii) quantifier l’expression des protéines liées à la régulation positive (i.e., ATG5, LC3, p62) et négative (i.e., mTOR) de l’autophagie dans les MDDC exposées au VIH, (iii) déterminer le rôle de l’autophagie dans la trans infection du VIH-1 aux lymphocytes T CD4+ et (iv) explorer l’impact de l’autophagie sur la présentation antigénique par les MDDC infectées à VIH-1 in vitro. Nos résultats démontrent qu’une exposition des MDDC au VIH-1 in vitro altère dramatiquement leur maturation et leur habileté à induire la prolifération des cellules T autologues en réponse à Staphylococcus aureus et Cytomegalovirus (CMV) mais pas la réponse induite par Staphylococcal enterotoxin B (SEB). Nous démontrons que l’exposition des MDDC au VIH s’associe à une augmentation de l’expression de la protéine mTOR totale et de sa forme phosphorylée (phospho-mTOR) et de la protéine p62. Le traitement des MDDC à la rapamycine diminue l’expression de mTOR et réduit la capacité de trans infection du VIH-1 par les MDDC, sans toutefois restaurer leur potentiel immunogène. En effet, nous observons que la rapamycine réduit l’expression de CD83 par les MDDC et augmente l’expression de CCR7, indiquant ainsi que l’effet immunosuppresseur documenté de la rapamycine est associé à une défaillance de maturation des MDDC. Le second volet de ce projet de recherche s’est intéressé à la contribution des cellules myéloïdes à la persistance virale chez les sujets infectés par le VIH-1 sous thérapie antirétrovirale. Les objectifs spécifiques ont été : (i) d’évaluer la présence de différentes formes d’ADN viral dans les monocytes circulants de patients infectés par le VIH-1 et (ii) de mesurer l’intégration et la réplication virale dans des macrophages dérivés de monocytes (MDM) de patients infectés sous ART. Nos résultats indiquent que les monocytes portent des formes précoces de transcription virale inverse (ADN du VIH RU5) et que, malgré une charge virale plasmatique indétectable sous ART, les MDM supportent la réplication virale. Ces données très préliminaires apportent des évidences en faveur de la contribution des cellules myéloïdes à la persistance virale sous ART et représentent une ouverture pour un projet de recherche plus complexe dans le futur. En somme, nos résultats démontrent que le VIH-1 altère le potentiel immunogène des MDDC et que la rapamycine peut être employée pour limiter la trans infection des lymphocytes T CD4+ par les MDDC. Néanmoins, l’incapacité de la rapamycine à rétablir le potentiel immunogène des MDDC incite à identifier de nouvelles stratégies manipulant l’autophagie pour une restauration optimale de la compétence immunitaire chez les sujets infectés à VIH-1. Les cellules myéloïdes jouent un rôle primordial dans la dissémination et la persistance virale et doivent donc être ciblées par les stratégies actuelles d’éradication des réservoirs du VIH sous ART.

Transient high level mammalian reovirus replication in a bat epithelial cell line occurs without cytopathic effect

Mammalian reoviruses exhibit a large host range and infected cells are generally killed; however, most studies examined only a few cell types and host species, and are probably not representative of all possible interactions between virus and host cell. Many questions thus remain concerning the nature of cellular factors that affect viral replication and cell death. In the present work, it was observed that replication of the classical mammalian reovirus serotype 3 Dearing in a bat epithelial cell line, Tb1.Lu, does not result in cell lysis and is rapidly reduced to very low levels. Prior uncoating of virions by chymotrypsin treatment, to generate infectious subviral particles, increased the initial level of infection but without any significant effect on further viral replication or cell survival. Infected cells remain resistant to virus reinfection and secrete an antiviral factor, most likely interferon, that is protective against the unrelated encephalomyocarditis virus. Although, the transformed status of a cell is believed to promote reovirus replication and viral “oncolysis”, resistant Tb1.Lu cells exhibit a classical phenotype of transformed cells by forming colonies in semisolid soft agar medium. Further transduction of Tb.Lu cells with a constitutively-active Ras oncogene does not seem cell growth or reovirus effect on these cells. Infected Tb1.Lu cells can produce low-level of infectious virus for a long time without any apparent effect, although these cells are resistant to reinfection. The results suggest that Tb1.Lu cells can mount an unusual antiviral response. Specific properties of bat cells may thus be in part responsible for the ability of the animals to act as reservoirs for viruses in general and for novel reoviruses in particular. Their peculiar resistance to cell lysis also makes Tb1.Lu cells an attractive model to study the cellular and viral factors that determine the ability of reovirus to replicate and destroy infected cells.

Rôle des cellules endothéliales dans l’immunité innée précoce induite lors d’infections par des coronavirus murins

Les cellules endothéliales (EC) constituent une première barrière physique à la dissémination de virus pléiotropiques circulant par voie hématogène mais leur contribution à la défense innée anti-virale est peu connue. Des dysfonctions des EC de la barrière hémato-encéphalique (BMEC) et des sinusoïdes hépatiques (LSEC) ont été rapportées dans des neuropathologies et des hépatites aiguës ou chroniques d’origine virale, suggérant que des atteintes à leur intégrité contribuent à la pathogenèse. Les sérotypes de coronavirus de l’hépatite murine (MHV), se différenciant par leur capacité à induire des hépatites et des maladies neurologiques de sévérité variable et/ou leur tropisme pour les EC, représentent des modèles viraux privilégiés pour déterminer les conséquences de l’infection des EC sur la pathogenèse virale. Lors d’infection par voie hématogène, le sérotype MHV3, le plus virulent des MHV, induit une hépatite fulminante, caractérisée par une réponse inflammatoire sévère, et des lésions neurologiques secondaires alors que le sérotype moins virulent, MHV-A59, induit une hépatite modérée sans atteintes secondaires du système nerveux central (SNC). Par ailleurs, le sérotype MHV3, à la différence du MHV-A59, démontre une capacité à stimuler la production de cytokines par la voie TLR2. Les variants atténués du MHV3, les virus 51.6-MHV3 et YAC-MHV3, sont caractérisés par un faible tropisme pour les LSEC et induisent respectivement une hépatite modérée et subclinique. Compte tenu de l’importance des LSEC dans le maintien de la tolérance hépatique et de l’élimination des pathogènes circulants, il a été postulé que la sévérité de l’hépatite et de la réponse inflammatoire lors d’infections par les MHV est associée à la réplication virale et à l’altération des propriétés tolérogéniques et vasculaires des LSEC. Les désordres inflammatoires hépatiques pourraient résulter d’une activation différentielle du TLR2, plutôt que des autres TLR et des hélicases, selon les sérotypes. D’autre part, compte tenu du rôle des BMEC dans la prévention des infections du SNC, il a été postulé que l’invasion cérébrale secondaire par les coronavirus est reliée à l’infection des BMEC et le bris subséquent de la barrière hémato-encéphalique (BHE). À l’aide d’infections in vivo et in vitro par les différents sérotypes MHV, chez des souris ou des cultures de BMEC et de LSEC, nous avons démontré, d’une part, que l’infection in vitro des LSEC par le sétotype MHV3, à la différence des variants 51.6- et YAC-MHV3, altérait la production du facteur vasodilatant NO et renversait leur phénotype tolérogénique en favorisant la production de cytokines et de chimiokines inflammatoires. Ces dysfonctions se traduisaient in vivo par une réponse inflammatoire incontrôlée et une dérégulation du recrutement intrahépatique de leucocytes, favorisant la réplication virale et les dommages hépatiques. Nous avons aussi démontré, à l’aide de souris TLR2 KO et de LSEC dont l’expression du TLR2 a été abrogée par des siRNA, que la sévérité de l’hépatite et de la réponse inflammatoire induite par le sérotype MHV3, dépendait en partie de l’induction et de l’activation préférentielle du TLR2 par le virus dans le foie. D’autre part, la sévérité de la réplication virale au foie et des désordres dans le recrutement leucocytaire intrahépatique induits par le MHV3, et non par le MHV-A59 et le 51.6-MHV3, corrélaient avec une invasion virale subséquente du SNC, au niveau de la BHE. Nous avons démontré que l’invasion cérébrale du MHV3 était associée à une infection productive des BMEC et l’altération subséquente des protéines de jonctions serrées occludine, VE-cadhérine et ZO-1 se traduisant par une augmentation de la perméabilité de la BHE et l’entrée consécutive du virus dans le cerveau. Dans l’ensemble, les résultats de cette étude mettent en lumière l’importance du maintien de l’intégrité structurale et fonctionnelle des LSEC et des BMEC lors d’infections virales aigües par des MHV afin de limiter les dommages hépatiques associés à l’induction d’une réponse inflammatoire exagérée et de prévenir le passage des virus au cerveau suite à une dissémination par voie hématogène. Ils révèlent en outre un nouveau rôle aggravant pour le TLR2 dans l’évolution de l’hépatite virale aigüe ouvrant la voie à de nouvelles avenues thérapeutiques visant à moduler l’activité inflammatoire du TLR2.

Evaluación a la implementación de un modelo de atención para riesgo biológico en una administradora de riesgos profesionales en Colombia en el periodo de enero a octubre de 2009

Debido al alto riesgo que presentan los trabajadores que están expuestos a adquirir enfermedades infecto contagiosas en nuestro medio, se determina la necesidad de evaluar el modelo administrativo de atención para riesgo biológico que se implemento en una Administradora de Riesgos Profesionales (ARP) en Colombia, con el fin de establecer medidas para el manejo pertinente y oportuno del evento, así como el seguimiento de los trabajadores, buscando disminuir la incidencia y prevalencia de enfermedades de alto costo como VIH, Hepatitis B y Hepatitis C, y de esta manera generar un impacto positivo en la atención y administración de los recursos. Para ello se realiza un análisis de datos de la población afiliada a la ARP que reportaron un accidente de riesgo biológico durante el 2009, y se realizan comparaciones de variables entre los casos positivos del primer período, comprendido entre los meses de enero y junio de 2009, y los que se presentaron posterior a la implementación del nuevo modelo de atención, período comprendido desde julio hasta octubre del 2009. Se encontró que el género masculino fue el más afectado, los departamentos con mayor reporte de casos fueron Atlántico y Bolívar, el sector económico más afectado fue el de recolección de basura y las lesiones fueron provocadas en su mayoría por objeto cortopunzantes. Con el nuevo modelo se evidenció un cambio positivo en términos de pertinencia, oportunidad de aviso y calificación del evento, en cuanto a costos se encontró que, por el momento, los períodos no son comparables por la variabilidad en tiempo, sin embargo, se proyecta un cambio positivo, no solo por los costos cuantificables, sino por los costos indirectos.

Análisis económico de las vacunas 10-valente y 13-valente contra neumococo: revisión sistemática

Introducción: Las vacunas clásicamente han representado un método económico y eficaz para el control y prevención de múltiples enfermedades infecciosas. En los últimos años se han introducido nuevas vacunas contra neumococo a precios elevados, y los diferentes análisis económicos a nivel mundial de estas vacunas no muestran tendencias. El objetivo de este trabajo era resumir la evidencia existente a través de los diferentes estudios económicos evaluando las dos vacunas de segunda generación contra neumococo en la población a riesgo. Metodología: En este trabajo se realizo una revisión sistemática de la literatura en 8 bases de datos localizadas en diferentes partes del mundo y también que tuvieran literatura gris. Los artículos fueron inicialmente evaluados acorde a su titulo y resumen, posteriormente los elegidos se analizaron en su totalidad. Resultados: Se encontraron 404 artículos, de los cuales 20 fueron incluidos en el análisis final. Se encontró que la mayoría de los estudios se realizaron en áreas donde la enfermedad tiene una carga baja, como es Norte América y Europa, mientras que en los lugares del mundo donde la carga es mas alta, se realizaron pocos estudios. De igual manera se observo que la mayoría de los estudios mostraron por los menos ser costo efectivos respecto a la no vacunación, y en su totalidad las dos vacunas de segunda generación mostraron costo efectividad respecto a la vacunación con PCV-7. Los resultados de los estudios son muy heterogéneos, hasta dentro del mismo país, señalando la necesidad de guías para la conducción de este tipo de estudios. De igual manera, la mayoría de los estudios fueron financiados por farmacéuticas, mientras en un numero muy reducido por entes gubernamentales. Conclusiones: La mayoría de los estudios económicos sobre las vacunas de segunda generación contra neumococo han sido realizados en países con un alto índice de desarrollo económico y patrocinados por farmacéuticas. Dado que la mayoría de la carga de la enfermedad se encuentran en regiones con un menor nivel de desarrollo económico se deberían realizar mas en estas zonas. De igual manera, al ser la vacunación un asunto de salud publica y con un importante impacto económico los gobiernos deberían estar mas involucrados en los mismos.

Respuesta inflamatoria sistémica en el donante como predictor de infección en el primer mes del trasplante renal

Introducción: El objetivo principal de la selección del donante es disminuir la posibilidad de transmisión de enfermedades infecciosas o neoplásicas en el receptor. De forma cruda se calcula que aproximadamente el 50% de los potenciales donantes son contraindicados, la mayoría por infección. La alta demanda de órganos obliga a revalorar las contraindicaciones que hasta hace poco eran absolutas, el reto es diferenciar el SIRS del donante por Muerte Encefálica con el SIRS por infecciones. Método: Estudio de cohorte retrospectivo; que busca evaluar la respuesta inflamatoria sistémica (SIRS) como predictor de infección en pacientes con trasplante renal en el primer mes pos trasplante. Resultados: El contraste de hipótesis proporciono una significancia bilateral (P= 0,071). La pruebas de hipótesis aceptaron la hipótesis nula (P= 0,071), que no existe asociación entre la presencia de SIRS en el donante con la incidencia de infección en el primer mes del pos trasplante renal. La estimación del riesgo de no reingreso por infección al primer mes pos trasplante renal es de 0.881 veces para los donantes con SIRS (IC 0.757 – 1.025). Conclusión: A pesar de no encontrar significancia estadística: el SIRS en el donante no se asocia con un aumento en la incidencia de infección en el primer mes postrasplante. Para encontrar la significancia se propone un estudio con un tamaño de muestra mayor.

Farm-level risk factors for fluoroquinolone resistance in E-coli and thermophilic Campylobacter spp. on finisher pig farms

Logistic regression, supported by other statistical analyses was used to explore the possible association of risk factors with the fluoroquinolone (FQ)-resistance status of 108 pig finisher farms in Great Britain. The farms were classified as 'affected' or 'not affected' by FQ-resistant E. coli or Campylobacter spp. on the basis of isolation of organisms from faecal samples on media containing 1 mg/l FQ. The use of FQ was the most important factor associated with finding resistant E. coli and/or Campylobacter, which were found on 79% (FQ-resistant E. coli) and 86% (FQ-resistant Campylobacter) of farms with a history of FQ use. However, resistant bacteria were also found on 19% (FQ-resistant E. coli) and 54% (FQ-resistant Campylobacter) of farms with no history of FQ use. For FQ-resistant E. coli, biosecurity measures may be protective and there was strong seasonal variation, with more farms found affected when sampled in the summer. For FQ-resistant Campylobacter, the buying-in of grower stock may increase risk and good on-farm hygiene may be protective. The findings suggest that resistant organisms, particularly Campylobacter, may spread between pig farms.

Viral nucleolar localisation signals determine dynamic trafficking within the nucleolus

Localisation of both viral and cellular proteins to the nucleolus is determined by a variety of factors including nucleolar localisation signals (NoLSs), but how these signals operate is not clearly understood. The nucleolar trafficking of wild type viral proteins and chimeric proteins, which contain altered NoLSs, were compared to investigate the role of NoLSs in dynamic nucleolar trafficking. Three viral proteins from diverse viruses were selected which localised to the nucleolus; the coronavirus infectious bronchitis virus nucleocapsid (N) protein, the herpesvirus saimiri ORF57 protein and the HIV-1 Rev protein. The chimeric proteins were N protein and ORF57 protein which had their own NoLS replaced with those from ORF57 and Rev proteins, respectively. By analysing the sub-cellular localisation and trafficking of these viral proteins and their chimeras within and between nucleoli using confocal microscopy and photo-bleaching we show that NoLSs are responsible for different nucleolar localisations and trafficking rates.

Application of real-time and multiplex PCR assays to study leaf blotch epidemics in barley

Leaf blotch, caused by Rhynchosporium secalis, was studied in a range of winter barley cultivars using a combination of traditional plant pathological techniques and newly developed multiplex and real-time polymerase chain reaction (PCR) assays. Using PCR, symptomless leaf blotch colonization was shown to occur throughout the growing season in the resistant winter barley cv. Leonie. The dynamics of colonization throughout the growing season were similar in both Leonie and Vertige, a susceptible cultivar. However, pathogen DNA levels were approximately 10-fold higher in the susceptible cultivar, which expressed symptoms throughout the growing season. Visual assessments and PCR also were used to determine levels of R. secalis colonization and infection in samples from a field experiment used to test a range of winter barley cultivars with different levels of leaf blotch resistance. The correlation between the PCR and visual assessment data was better at higher infection levels (R(2) = 0.81 for leaf samples with >0.3% disease). Although resistance ratings did not correlate well with levels of disease for all cultivars tested, low levels of infection were observed in the cultivar with the highest resistance rating and high levels of infection in the cultivar with the lowest resistance rating.

Effect of sequence distribution on the morphology, crystallization, melting, and biodegradation of poly(epsilon-caprolactone-co-epsilon-caprolactam) copolymers

Two types of poly(epsilon-caprolactone (CLo)-co-poly(epsilon-caprolactam (CLa)) copolymers were prepared by catalyzed hydrolytic ring-opening polymerization. Both cyclic comonomers were added simultaneously in the reaction medium for the First type or materials where copolymers have a random distribution of counits, as evidenced by H-1 and C-13 NMR. For the second type of copolymers, the cyclic comonomers were added sequentially, yielding diblock poly(ester-amides). The materials were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), wide- and small-angle X-ray scattering (WAXS and SAXS), and transmission and scanning electron microscopies (TEM and SEM). Their biodegradation in compost was also studied. All copolymers were found to be miscible by the absence of structure in the melt. TEM revealed that all samples exhibited a crystalline lamellar morphology. DSC and WAXS showed that in a wide composition range (CLo contents from 6 to 55%) only the CLa units were capable of crystallization in the random copolymers. The block copolymer samples only experience a small reduction of crystallization and melting temperature with composition, and this was attributed to a dilution effect caused by the miscible noncrystalline CLo units. The comparison between block and random copolymers provided a unique opportunity to distinguish the dilution effect of the CLo units on the crystallization and melting of the polyamide phase from the chemical composition effect in the random copolymers case, where the CLa sequences are interrupted statistically by the CLo units, making the crystallization of the polyamide strongly composition dependent. Finally, the enzymatic degradation of the copolymers in composted soil indicate a synergistic behavior where much faster degradation was obtained for random copolymers witha CLo content larger than 30% than for neat PCL.

Age-related effects of Ginkgo biloba extract on synaptic plasticity and excitability

EGb 761 is a standardized extract from the Ginkgo biloba leaf and is purported to improve age-related memory impairment. The acute and chronic effect of EGb 761 on synaptic transmission and plasticity in hippocampal slices from young adult (8-12 weeks) and aged (18-24 months) C57B1/6 mice was tested because hippocampal plasticity is believed to be a key component of memory. Acutely applied EGb 761 significantly increased neuronal excitability in slices from aged mice by reducing the population spike threshold and increased the early phase of long-term potentiation, though there was no effect in slices from young adults. In chronically treated mice fed for 30 days with an EGb 761-supplemented diet, EGb 761 significantly increased the population spike threshold and long-term potentiation in slices from aged animals, but had no effect on slices from young adults. The rapid effects of EGb 761 on plasticity indicate a direct interaction with the glutamatergic system and raise interesting implications with respect to a mechanism explaining its effect on cognitive enhancement in human subjects experiencing dementia. (C) 2003 Elsevier Inc. All rights reserved.

Ribose 2′-O-methylation provides a molecular signature for the distinction of self and non-self mRNA dependent on the RNA sensor Mda5

The 5'-cap-structures of higher eukaryote mRNAs are ribose 2'-O-methylated. Likewise, a number of viruses replicating in the cytoplasm of eukayotes have evolved 2'-O-methyltransferases to modify autonomously their mRNAs. However, a defined biological role of mRNA 2'-O-methylation remains elusive. Here we show that viral mRNA 2'-O-methylation is critically involved in subversion of type-I-interferon (IFN-I) induction. We demonstrate that human and murine coronavirus 2'-O-methyltransferase mutants induce increased IFN-I expression, and are highly IFN-I sensitive. Importantly, IFN-I induction by 2'-O-methyltransferase-deficient viruses is dependent on the cytoplasmic RNA sensor melanoma differentiation-associated gene 5 (MDA5). This link between MDA5-mediated sensing of viral RNA and mRNA 2'-O-methylation suggests that RNA modifications, such as 2'-O-methylation, provide a molecular signature for the discrimination of self and non-self mRNA.

Spectral design and verification of HIRDLS filters and antireflection coatings using an integrated system performance approach

The HIRDLS instrument contains 21 spectral channels spanning a wavelength range from 6 to 18mm. For each of these channels the spectral bandwidth and position are isolated by an interference bandpass filter at 301K placed at an intermediate focal plane of the instrument. A second filter cooled to 65K positioned at the same wavelength but designed with a wider bandwidth is placed directly in front of each cooled detector element to reduce stray radiation from internally reflected in-band signals, and to improve the out-of-band blocking. This paper describes the process of determining the spectral requirements for the two bandpass filters and the antireflection coatings used on the lenses and dewar window of the instrument. This process uses a system throughput performance approach taking the instrument spectral specification as a target. It takes into account the spectral characteristics of the transmissive optical materials, the relative spectral response of the detectors, thermal emission from the instrument, and the predicted atmospheric signal to determine the radiance profile for each channel. Using this design approach an optimal design for the filters can be achieved, minimising the number of layers to improve the in-band transmission and to aid manufacture. The use of this design method also permits the instrument spectral performance to be verified using the measured response from manufactured components. The spectral calculations for an example channel are discussed, together with the spreadsheet calculation method. All the contributions made by the spectrally active components to the resulting instrument channel throughput are identified and presented.