Influence of PTPN2 and pre-existing immunity on the generation of effector and memory CD8 T cells

Notre système immunitaire joue un rôle important pour la protection envers les maladies infectieuses. Au cours d'une réponse à une infection primaire, des cellules B et des cellules T spécifiques, dirigées contre le pathogène en question, sont générées et certaines d'entre elles deviennent des cellules dites mémoires. Leur fonction est de nous protéger contre une nouvelle infection avec le même pathogène, une infection secondaire. Dans certaines situations, comme c'est par exemple le cas avec la grippe, les pathogènes ne sont pas toujours complètement identiques et les cellules mémoires ne sont pas à même d'assurer leur rôle protecteur et d'empêcher une réinfection. Pourtant, on ne sait à l'heure actuelle que très peu comment une immunité acquise, mais non protectrice, influence le développement d'une réponse immunitaire ultérieure. Dans la première partie de cette thèse, nous avons étudié comment les cellules T mémoires cytotoxiques altèrent la réponse de cellules T cytotoxiques nouvellement induites. Au cours d'une réaction immunitaire dirigée contre une infection primaire, un vaste répertoire de lymphocytes T est créé, constitué de cellules T possédant divers degrés d'affinité pour le pathogène. Lors d'une infection secondaire, seules les cellules T ayant une forte affinité pour le pathogène participent à la réponse. Nous avons pu démontrer que ce phénomène de restriction du répertoire des cellules T est principalement causé par les cellules T mémoires qui sont à même de reconnaître un antigène pathogénique présent dans les deux infections. Dans un deuxième projet, nous avons étudié comment l'absence de PTPN2 influence la réponse des cellules T. Chez l'homme, une mutation dans le gène de PTPN2 est associée à des maladies auto-immunes et résulte en une activité réduite de cette phosphatase dans les lymphocytes T. Nous avons montré que la baisse d'activité de la phosphatase PTNP2 conduit à une meilleure expansion des cellules T ayant une qualité comparable à des cellules T auto-antigène spécifiques. De plus, nous avons observé que la survie de ces cellules T effectues ayant une phosphatase diminuée est nettement améliorée. Cela peut conduire à une réponse immunitaire plus efficace ou, éventuellement, à une pathologie auto-immune plus grave. En outre, nos résultats montrent qu'en manipulant l'activité de cette phosphatase, il est possible d'augmenter l'efficacité du transfert des cellules T dans un hôte receveur. Un tel transfert de cellules T est pratiqué chez des patients atteints de tumeurs. Nos travaux suggèrent que la manipulation de la phosphatase PTPN2 pourrait donc représenter une approche thérapeutique novatrice et prometteuse. -- Notre système immunitaire joue un rôle important pour la protection contre les maladies. Les cellules T CD8+ ont une importance primordiale pour le contrôle d'infections primaires causées par des virus ou bactéries, mais également contre certaines tumeurs. Par conséquent, mieux comprendre les exigences nécessaires à l'induction de bonnes réponses des cellules T CD8 pourrait nous permettre de construire des vaccins contre les pathogènes contre lesquels nous n'avons pour l'instant pas de vaccins mais aussi d'améliorer les réactions immunitaires dirigées anti-tumorales. Dans la première partie de cette thèse, nous avons étudié l'influence qu'une immunité préexistante a sur la réponse des cellules T CD8. Nous sommes souvent exposés à des pathogènes qui sont similaires mais pas identiques à ceux que nous avons rencontrés auparavant. De telles infections hétérologues ne sont pas l'objet de beaucoup d'études et certains exemples indiquent même qu'une immunité préexistante partielle peut mener à une aggravation de la maladie. Nous avons étudié le répertoire des lymphocytes T CD8 qui sont générés lors d'une rencontre avec un nouvel antigène, et ce en comparant infection primaire et secondaire. En utilisant le modèle expérimental d'infections à Listeria monocytogenes, nous avons pu montrer que lors d'une infection primaire, un répertoire diversifié comprenant des cellules T CD8 de forte et faible affinité est constitué. Au contraire, dans le cas d'une infection secondaire, le répertoire des cellules T est fortement limité et seulement les lymphocytes T de forte affinité sont impliqués dans la réponse immunitaire. Nous avons pu démontrer que ces Rangements sont provoqués par des cellules T CD8 mémoires capables de reconnaître un antigène présent dans les deux infections. Cette augmentation du seuil d'activation des cellules effectrices est majoritairement causée par les lymphocytes T CD8 mémoires non transférables. Ces observations indiquent que les vaccins visant à induire des cellules T anti-tumorales de faible affinité seraient inefficaces si le vaccin contient des épitopes contre lesquels il existe une mémoire immunologique. Les réponses immunitaires conduites par les cellules T contre les antigènes tumoraux dépendent des cellules T CD8 de faible réactivité contre les antigènes tumoraux puisque les cellules à forte réactivité sont éliminées par les mécanismes de tolérance. Nous basant sur l'existence dans la littérature de preuves indiquant que PTPN2 influence la réponse des cellules T de faible affinité, nous nous sommes intéressés à comprendre comment PTPN2 impacte les réponses des cellules T CD8 en général. Nous avons remarqué que des cellules T CD8 déficientes en PTPN2 exhibent une meilleure capacité à proliférer suite à une faible ou courte stimulation du récepteur des lymphocytes T. La phase effectrice est prolongée et la contraction retardée résultant ainsi à globalement plus de cellules effectrices. Ce phénomène est également accompagné d'une meilleure survie des cellules effectrices de différentiation terminale. Une fois transférées dans un nouvel hôte receveur, les cellules effectrices terminales KLRG1+CD127- déficientes en phosphatase PTPN2 peuvent survivre et se transformer en cellules mémoires CD127+ fonctionnelles. De façon inattendue, nous avons découvert que l'élimination de PTPN2 améliore l'efficacité du transfert et la formation des cellules mémoires ainsi que leur capacité protectrice. Manipuler l'activité de cette phosphatase apparaît donc comme une approche intéressante et prometteuse pour la thérapie cellulaire par transfert adoptif de lymphocytes T. Nos observations montrent que la manipulation d'un facteur intrinsèque, l'absence de PTPN2, peut, dans certaines circonstances, améliorer la réponse des cellules T. Une meilleure connaissance des mécanismes contrôlant la réponse des lymphocytes T CD8 pourrait donc permettre la manipulation de ces derniers et conduire à des réponses immunitaires plus vigoureuses. Si ces réponses sont déclenchées par l'utilisation de vaccins, il est nécessaire de considérer l'historique d'une exposition préalable à des agents pathogènes ou à des vaccins puisque celle-ci peut, comme nous l'avons démontré, influencer le répertoire des cellules T recrutées dans la réponse immunitaire et, par conséquent, modifier l'aptitude de notre système immunitaire à faire face à une infection. -- Our immune system plays an important role in the protection from disease. CD8 T cells are critical for the control of primary infections with most viruses and certain bacteria as well as against some tumors. Therefore, better knowledge of CD8 T cell responses might enable us to generate vaccines against pathogens for which currently no vaccines are available or to improve anti-tumor immune responses. In the first part of this thesis we addressed the issue how previously acquired immunity impacts on the response of CD8 T cells. We are often exposed to pathogens that are related but not identical to the previously encountered ones. Such heterologous infections are not well studied and there are some indications that partial pre-existing immunity may in some cases even lead to an enhancement of disease. We specifically studied the T cell repertoire of CD8 T cells that are responding to a newly encountered antigen in secondary compared to primary infections. Using the experimental model of Listeria monocytogenes infections, we showed that in primary infections a wide repertoire including high and low affinity CD8 T cells is recruited into the immune response. In contrast to this, in secondary infections, the T cell repertoire is severely restricted and only T cells of high affinity are responding. We were able to pinpoint this difference to the presence of memory CD8 T cells that recognize an antigen that is shared between the two subsequent infections. This increase in the activation threshold was most effectively mediated via non-transferable memory CD8 T cells. This would argue that vaccines targeting low affinity tumor-specific T cells would fail if the vaccine contains previously encountered CD8 T cell epitopes. T cell mediated immune responses to tumor antigen rely often on T cells which weakly react to tumor antigen as high affinity T cells are eliminated by tolerance mechanisms. Following indication in the literature that PTPN2 impacts on the response of such weakly antigen-reactive T cells, we investigated how PTPN2 impacts in general the response of CD8 T cells. We observed that CD8 T cells lacking PTPN2 show an enhanced expansion following weak or short-term T cell receptor stimulation. The effector phase is prolonged and contraction delayed thus resulting in overall more effector cells. This is accompanied by a better survival of terminal effector cells. When transferred into new recipients, KLRG1+CD127- terminal effector cells lacking PTPN2 can survive and convert into CD127+ functional memory cells. Surprisingly, we discovered that elimination of PTPN2 enhances the transfer efficacy and formation of memory cells as well as the protective capacity. Targeting PTPN2 might thus be a promising approach for adoptive T cell therapy. Our observations show how the manipulation of an intrinsic factor, the absence of PTPN2, can enhance T cell responses under certain circumstances. A better understanding of underlying mechanisms for the control of CDS T cell responses might enable the manipulation of these and allow for more powerful responses. If these responses are induced through vaccines it is imperative that the previous history of exposure to pathogens or vaccines is considered as it can, as we have shown in this thesis, influence the recruited T cell repertoire and thus possibly the ability to handle the infection.

Mammalian Target of Rapamycin Complex 2 Controls CD8 T Cell Memory Differentiation in a Foxo1-Dependent Manner.

Upon infection, antigen-specific naive CD8 T cells are activated and differentiate into short-lived effector cells (SLECs) and memory precursor cells (MPECs). The underlying signaling pathways remain largely unresolved. We show that Rictor, the core component of mammalian target of rapamycin complex 2 (mTORC2), regulates SLEC and MPEC commitment. Rictor deficiency favors memory formation and increases IL-2 secretion capacity without dampening effector functions. Moreover, mTORC2-deficient memory T cells mount more potent recall responses. Enhanced memory formation in the absence of mTORC2 was associated with Eomes and Tcf-1 upregulation, repression of T-bet, enhanced mitochondrial spare respiratory capacity, and fatty acid oxidation. This transcriptional and metabolic reprogramming is mainly driven by nuclear stabilization of Foxo1. Silencing of Foxo1 reversed the increased MPEC differentiation and IL-2 production and led to an impaired recall response of Rictor KO memory T cells. Therefore, mTORC2 is a critical regulator of CD8 T cell differentiation and may be an important target for immunotherapy interventions.

Accessing forgotten memory traces from long-term memory via visual movements

Because memory retrieval often requires overt responses, it is difficult to determine to what extend forgetting occurs as a problem in explicit accessing of long-term memory traces. In this study, we used eye-tracking measures in combination with a behavioural task that favoured high forgetting rates to investigate the existence of memory traces from long-term memory in spite of failure in accessing them consciously. In 2 experiments, participants were encouraged to encode a large set of sound-picture56 location associations. In a later test, sounds were presented and participants were instructed to visually scan, before a verbal memory report, for the correct location of the associated pictures in an empty screen. We found the reactivation of associated memories by sound cues at test biased oculomotor behaviour towards locations congruent with memory representations, even when participants failed to consciously provide a memory report of it. These findings reveal the emergence of a memory-guided behaviour that can be used to map internal representations of forgotten memories from long-term memory.

World Polarization in carbon emissions, potential conflict and groups: an updated revision

Typically, conflicts in world environmental negotiations are related, amongst other aspects, to the level of polarization of the countries in groups with conflicting interests. Given the predictable relationship between polarization and conflict, it would seem logical to evaluate the degree to which the distribution of countries – for example, in terms of their CO2 emissions per capita – would be structured through groups which in themselves are antagonistic, as well as their evolution over time. This paper takes the concept of polarization to explore this distribution for the period 1992-2010, looking at different analytic approaches related to the concept. Specifically, it makes a comparative evaluation of the results associated with endogenous multi-polarization measures (i.e. EGR and DER indices), exogenous measures (i.e. Z-K or multidimensional index) and strict bipolarization measures (i.e. Wolfson’s measure). Indeed, the interest lies not only in evaluating the global situation of polarization by comparing the different approaches and their temporal patterns, but also in examining the explanatory capacity of the different proxy groups used as a possible reference for designing global environmental policy from a group premise. JEL codes: D39; Q43; Q56. Key words: polarization; carbon emissions; conflict;

Challenges and Opportunities of Online Entertainment. Proceedings of the 7th International Conference on Internet, Law & Politics. Universitat Oberta de Catalunya, Barcelona, 9-10 July, 2012.

El VIII Congrés Internacional Internet, Dret i Política (IDP 2012) que s'ha dut a terme a Barcelona els dies 9 i 10 de juliol de 2012 sota el títol genèric de "Reptes i oportunitats de l'entreteniment en línia", ha abordat alguns dels principals reptes als que s'enfronta la societat de la informació des de la perspectiva jurídica i politològica. Concretament, els temes centrals han estat el debat sobre l'entreteniment a la xarxa, així com altres qüestions relacionades amb Internet i els drets de propietat intel·lectual, la privacitat, la seguretat o la llibertat d'expressió.

Essays on the Economics of Conflict and Migration

Les conflits civils sont des événements dramatiques qui poussent les individus hors de leurs pays d'origine. Mais si l'émigration était elle-même une force pacificatrice? Dans les deux premiers chapitres, je me suis intéressée à l'impact de l'émigration sur l'incidence des conflits civils dans les pays d'origine. Tout d'abord, je construis un modèle théorique d'équilibre général, dans lequel le niveau de conflit d'équilibre est déterminé par la ratio de combattants dans l'économie. Dans ce modèle, l'émigration décourage les conflits en réduisant les gains d'une rébellion, tout en augmentant le coût d'opportunité des combats. La principale prédiction du modèle est que le conflit diminue avec le niveau du salaire étranger net des coûts de migration. Dans le deuxième chapitre, je teste cette prédiction empiriquement. En utilisant une variable instrumentale, je démontre que l'émigration vers les pays développés diminue l'incidence de guerres civiles dans les pays d'origine. Ces résultats prouvent qu'en ouvrant leurs frontières, les pays d'accueil pourraient contribuer à sauver des vies, aussi bien celles des migrants que celles des habitants restés dans leur pays. De plus, les conflits civils tendent à détruire des sociétés en traumatisant les personnes touchées, augmentant ainsi le risque des conflits futurs. Afin de mieux comprendre ce cercle vicieux et de pouvoir y remédier, le troisième chapitre détermine si les enfants ayant vécu la guerre ont une tendance à être plus violent que des co-nationaux nés après la guerre. L'analyse se concentre sur les demandeurs d'asile en Suisse : Cette population est intéressante puisque l'allocation des demandeurs d'asile entre cantons est aléatoire, ce qui prévient le choix d'un canton avec un taux de criminalité plus élevé. Les résultats démontrent un effet de traumatisme causé par la guerre augmentant ainsi le risque de criminalité dans la vie adulte. Cependant, l'analyse de politiques publiques montre que la mise en place de politiques judicieuses permet d'éviter les conséquences de l'exposition à la guerre. En particulier, en offrant aux nouveaux arrivants l'accès au marché de travail ainsi que des perspectives à long-terme, la Suisse peut éliminer complètement l'effet du traumatisme sur la criminalité.

Internet, Law and Politics. A decade of transformations.

Proceedings of Internet, Law and Politics. A decade of transformations.

Individual Differences in True and False Memory Retrieval Are Related to White Matter Brain Microstructure

We sometimes vividly remember things that did not happen, a phenomenon with general relevance, not only in the courtroom. It is unclear to what extent individual differences in false memories are driven by anatomical differences in memory-relevant brain regions. Here we show in humans that microstructural properties of different white matter tracts as quantified using diffusion tensor imaging are strongly correlated with true and false memory retrieval. To investigate these hypotheses, we tested a large group of participants in a version of the Deese-Roediger-McDermott paradigm (recall and recognition) and subsequently obtained diffusion tensor images. A voxel-based whole-brain level linear regression analysis was performedto relatefractional anisotropyto indices oftrue andfalse memory recall and recognition. True memory was correlated to diffusion anisotropy in the inferior longitudinal fascicle, the major connective pathway of the medial temporal lobe, whereas a greater proneness to retrieve false items was related to the superior longitudinal fascicle connecting frontoparietal structures. Our results show that individual differences in white matter microstructure underlie true and false memory performance.

Pork Barrel politics in semi-democracies: the Spanish 'Parlamentary roads', 1874-1915

This paper analyzes the effects of parliamentary representation on road infrastructure expenditure during the Spanish Restoration. Using a panel dataset of Spanish provinces in 1880-1914 we find that the allocation of administrative resources among provinces depended both on the delegation characteristics (such as the share of MPs with party leadership positions, and their degree of electoral independence), and the regime"s global search for stability. These results point to the importance of electoral dynamics within semi-democratic political systems, and offer an example of the influence of government tactics on infrastructure allocation.

Pork Barrel politics in semi-democracies: the Spanish 'Parlamentary roads', 1874-1915

This paper analyzes the effects of parliamentary representation on road infrastructure expenditure during the Spanish Restoration. Using a panel dataset of Spanish provinces in 1880-1914 we find that the allocation of administrative resources among provinces depended both on the delegation characteristics (such as the share of MPs with party leadership positions, and their degree of electoral independence), and the regime"s global search for stability. These results point to the importance of electoral dynamics within semi-democratic political systems, and offer an example of the influence of government tactics on infrastructure allocation.

The Social Politics of Fatherhood in Spain and France: a Comparative Analysis of Parental Leave and Shared Residence

The Social Politics of Fatherhood in Spain and France: A Comparative Analysis of Parental Leave and Shared Residence The article provides a comparative analysis of policy developments on leaves for fathers and joint custody in Spain and France in the last decade. These two types of measures have been selected because they are both widely recognised as main instruments to promote new fathering styles and consequently more gender equality in the European Union. While the rhetoric of choice has been developed in both countries in relation to maternal employment and childcare, with better results in France than in Spain, it remains to be seen to what extent choice will also be extended to fathers. Keywords: Fatherhood. Family. Comparative social policy. Parental leave. Joint custody.

El papel de la memoria de trabajo en el cálculo mental un cuarto de siglo después de Hitch = The role of working memory in mental arithmetic a quarter of century after Hitch

Desde que Hitch (1978) publicó el primer estudio sobre el rol de la memoria de trabajo en el cálculo han idoaumentando las investigaciones en este campo. Muchos trabajos han estudiado un único subsistema, pero nuestroobjetivo es identificar qué subsistema de la memoria de trabajo (bucle fonológico, agenda viso-espacial o ejecutivocentral) está más implicado en el cálculo mental. Para ello hemos realizado un estudio correlacional en el quehemos administrado dos pruebas aritméticas y nueve pruebas de la “Bateria de Test de Memòria de Treball” dePickering, Baqués y Gathercole (1999) a una muestra de 94 niños españoles de 7-8 años. Nuestros resultadosindican que el bucle fonológico y sobretodo el ejecutivo central inciden de forma estadísticamente significativa enel rendimiento aritmético