The rising prevalence of prescription opioid injection and its association with hepatitis C incidence among street-drug users

Ce manuscrit est une pré-publication d'un article paru dans Addiction 2012; 107(7): 1318-1327 url: http://www.addictionjournal.org/

Function of the immunoregulatory CD4-CD8- T cells in the context of autoimmune diabetes

La tolérance immunitaire dépend de la distinction entre le soi et le non soi par le système immunitaire. Un bris dans la tolérance immunitaire mène à l'auto-immunité, qui peut provoquer la destruction des organes, des glandes, des articulations ou du système nerveux central. Le diabète auto-immun, également connu sous le nom diabète juvénile et diabète de type 1, résulte d'une attaque auto-immune sur les cellules β pancréatiques sécrétrices d’insuline, localisées au niveau des îlots de Langerhans du pancréas. Bien que le diabète auto-immun soit traitable par une combinaison d’injections quotidiennes d’insuline d’origine exogène, de régime et d'exercices, beaucoup de complications chroniques peuvent se manifester chez les patients, y compris, mais non limitées à, la cécité, les maladies cardiovasculaires, l’insuffisance rénale et l'amputation. En raison des nombreuses complications liées au diabète auto-immun à long terme, la recherche continue afin de mieux comprendre tous les facteurs impliqués dans la progression de la maladie dans le but de développer de nouvelles thérapies qui empêcheront, renverseront et/ou traiteront cette maladie. Un rôle primordial dans la génération et l'entretien de la tolérance immunitaire a été attribué au nombre et à la fonction des sous-populations de cellules régulatrices. Une de ces populations est constituée de cellules T CD4-CD8- (double négatives, DN), qui ont été étudiées chez la souris et l'humain pour leur contribution à la tolérance périphérique, à la prévention des maladies et pour leur potentiel associé à la thérapie cellulaire. En effet, les cellules de T DN sont d'intérêt thérapeutique parce qu'elles montrent un potentiel immunorégulateur antigène-spécifique dans divers cadres expérimentaux, y compris la prévention du diabète auto-immun. D’ailleurs, en utilisant un système transgénique, nous avons démontré que les souris prédisposées au diabète auto-immun présentent peu de cellules T DN, et que ce phénotype contribue à la susceptibilité au diabète auto-immun. En outre, un transfert des cellules T DN est suffisant pour empêcher la progression vers le diabète chez les souris prédisposées au diabète auto-immun. Ces résultats suggèrent que les cellules T DN puissent présenter un intérêt thérapeutique pour les patients diabétiques. Cependant, nous devons d'abord valider ces résultats en utilisant un modèle non-transgénique, qui est plus physiologiquement comparable à l'humain. L'objectif principal de cette thèse est de définir la fonction immunorégulatrice des cellules T DN, ainsi que le potentiel thérapeutique de celles-ci dans la prévention du diabète auto-immun chez un modèle non-transgénique. Dans cette thèse, on démontre que les souris résistantes au diabète auto-immun présentent une proportion et nombre absolu plus élevés de cellules T DN non-transgéniques, lorsque comparées aux souris susceptibles. Cela confirme une association entre le faible nombre de cellules T DN et la susceptibilité à la maladie. On observe que les cellules T DN éliminent les cellules B activées in vitro par une voie dépendante de la voie perforine et granzyme, où la fonction des cellules T DN est équivalente entre les souris résistantes et prédisposées au diabète auto-immun. Ces résultats confirment que l'association au diabète auto-immun est due à une insuffisance en terme du nombre de cellules T DN, plutôt qu’à une déficience fonctionnelle. On démontre que les cellules T DN non-transgéniques éliminent des cellules B chargées avec des antigènes d'îlots, mais pas des cellules B chargées avec un antigène non reconnu, in vitro. Par ailleurs, on établit que le transfert des cellules T DN activées peut empêcher le développement du diabète auto-immun dans un modèle de souris non-transgénique. De plus, nous observons que les cellules T DN migrent aux îlots pancréatiques, et subissent une activation et une prolifération préférentielles au niveau des ganglions pancréatiques. D'ailleurs, le transfert des cellules T DN entraîne une diminution d'auto-anticorps spécifiques de l'insuline et de cellules B de centres germinatifs directement dans les îlots, ce qui corrèle avec les résultats décrits ci-dessus. Les résultats présentés dans cette thèse permettent de démontrer la fonction des cellules T DN in vitro et in vivo, ainsi que leur potentiel lié à la thérapie cellulaire pour le diabète auto-immun.

Correlates of protective immunity against hepatitis C virus

Le virus de l’hépatite C (VHC) infecte ~185 millions d’individus dans le monde. Malgré le développement des nouvelles thérapies dirigées contre le VHC, on compte deux millions de nouvelles infections chaque année, en particulier dans les pays sous-développés et les populations marginalisées. Comme pour la plupart des virus à infection chronique, le développement d’un vaccin prophylactique efficace est limité par le manque de caractérisation des déterminants de la mémoire immunitaire protectrice lors des épisodes de réinfection naturelle chez les êtres humains. Le VHC représente un modèle unique au sein des virus à infection chronique pour étudier l’immunité protectrice. En effet ~30% des patients infectés par le VHC peuvent être guéris suite à un premier épisode d’infection spontanément. Dans cette thèse, nous avons étudié l’immunité protectrice contre le VHC dans une cohorte d’utilisateurs de drogues par injection qui sont à risque d’être infectés ou réinfectés. Notre hypothèse est que la majorité des patients qui ont résolu une première infection par le VHC sont protégés contre le développement d’une infection chronique s’ils sont réexposés. Cette immunité protectrice est associée à la présence des cellules T CD4 et CD8 polyfonctionnelles qui possèdent des fréquences, magnitudes et avidités élevées. La capacité protectrice des cellules T mémoire contre les séquences variables du VHC est dépendante de la diversité et flexibilité du répertoire de leurs récepteurs de cellules T (TCR), qui reconnaissent les séquences variables des épitopes ciblés. Notre premier objectif était de définir et détailler les déterminants de l’immunité protectrice conférée par les cellules T spécifiques du VHC. Nos résultats ont montré que la protection pendant l’épisode de réinfection était associée à une augmentation de la magnitude et du spectre des réponses spécifiques par les cellules T CD4 et CD8 polyfonctionnelles, ainsi que par l’apparition d’une population de cellules T tétramère+ CD8+ effectrices qui expriment faiblement le marqueur CD127 (CD127lo) lors du pic de la réponse. Chez les patients qui ont développé une infection chronique pendant l’épisode de réinfection, nous avons observé une expansion très limitée des cellules T CD4 et CD8. Le séquençage des épitopes ciblés par les cellules T CD8 chez ces patients qui sont non-protégés a montré que les séquences de ces épitopes sont différentes des séquences de référence qui étaient utilisées pour tous les essais immunologiques de cette étude. Le deuxième objectif était d’analyser la dynamique du répertoire des TCRs des cellules T CD8 spécifiques chez les patients protégés versus les patients non-protégés. Nos résultats ont montré que le répertoire des cellules T CD8 spécifiques est plus focalisé que chez les patients protégés. En plus, nous avons observé que les clonotypes qui forment le répertoire chez les patients protégés sont distincts de ceux chez les patients non-protégés. Ces clonotypes chez les patients protégés ont montré de plus grandes avidité et polyfonctionnalité que leurs homologues chez les patients non-protégés. En conclusion, nos résultats suggèrent que la protection contre le développement d’une infection chronique pendant l’épisode de réinfection par le VHC est associée à une augmentation de la magnitude, du spectre et de la fonctionnalité des réponses des cellules T spécifiques, ainsi qu’à un répertoire des TCRs plus focalisé composé des clonotypes distincts qui possèdent de plus grandes avidité et polyfonctionnalité que chez les patients non-protégés. L’homologie des séquences des souches virales entre les différents épisodes de l’infection est un déterminant majeur de l’établissement d’une protection efficace. Ces résultats ont donc des implications très importantes pour le développement d’un vaccin prophylactique contre le VHC et d’autres virus à infection chronique.

Recognition of hepatitis C virus RNA by toll like receptors 7 and 8 : implications for the initiation of innate immune response

Le virus de l’hépatite C (VHC) est un virus à ARN simple brin positif (ssARN) qui se replique dans le foie. Deux cents millions de personnes sont infectées par le virus dans le monde et environ 80% d’entre elles progresseront vers un stade chronique de l’infection. Les thérapies anti-virales actuelles comme l’interféron (IFN) ou la ribavirin sont de plus en plus utilisées mais ne sont efficaces que dans la moitié des individus traités et sont souvent accompagnées d’une toxicité ou d’effets secondaires indésirables. Le système immunitaire inné est essentiel au contrôle des infections virales. Les réponses immunitaires innées sont activées suite à la reconnaissance par les Pathogen Recognition Receptors (PRRs), de motifs macromoléculaires dérivés du virus appelés Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs). Bien que l'activation du système immunitaire par l'ARN ou les protéines du VHC ait été largement étudiée, très peu de choses sont actuellement connues concernant la détection du virus par le système immunitaire inné. Et même si l’on peut très rapidement déceler des réponses immunes in vivo après infection par le VHC, l’augmentation progressive et continue de la charge virale met en évidence une incapacité du système immunitaire à contrôler l’infection virale. Une meilleure compréhension des mécanismes d’activation du système immunitaire par le VHC semble, par conséquent, essentielle au développement de stratégies antivirales plus efficaces. Dans le présent travail nous montrons, dans un modèle de cellule primaire, que le génome ARN du VHC contient des séquences riches en GU capables de stimuler spécifiquement les récepteurs de type Toll (TLR) 7 et 8. Cette stimulation a pour conséquence la maturation des cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs), le production d’interféron de type I (IFN) ainsi que l’induction de chémokines et cytokines inflammatoires par les différentes types de cellules présentatrices d’antigènes (APCs). Les cytokines produites après stimulation de monocytes ou de pDCs par ces séquences ssARN virales, inhibent la production du virus de façon dépendante de l’IFN. En revanche, les cytokines produites après stimulation de cellules dendritiques myéloïdes (mDCs) ou de macrophages par ces mêmes séquences n’ont pas d’effet inhibiteur sur la production virale car les séquences ssARN virales n’induisent pas la production d’IFN par ces cellules. Les cytokines produites après stimulation des TLR 7/8 ont également pour effet de diminuer, de façon indépendante de l’IFN, l’expression du récepteur au VHC (CD81) sur la lignée cellulaire Huh7.5, ce qui pourrait avoir pour conséquence de restreindre l’infection par le VHC. Quoiqu’il en soit, même si les récepteurs au VHC comme le CD81 sont largement exprimés à la surface de différentes sous populations lymphocytaires, les DCs et les monocytes ne répondent pas aux VHC, Nos résultats indiquent que seuls les macrophages sont capables de reconnaître le VHC et de produire des cytokines inflammatoires en réponse à ce dernier. La reconnaissance du VHC par les macrophages est liée à l’expression membranaire de DC-SIGN et l’engagement des TLR 7/8 qui en résulte. Comme d’autres agonistes du TLR 7/8, le VHC stimule la production de cytokines inflammatoires (TNF-α, IL-8, IL-6 et IL-1b) mais n’induit pas la production d’interféron-beta par les macrophages. De manière attendue, la production de cytokines par des macrophages stimulés par les ligands du TLR 7/8 ou les séquences ssARN virales n’inhibent pas la réplication virale. Nos résultats mettent en évidence la capacité des séquences ssARN dérivées du VHC à stimuler les TLR 7/8 dans différentes populations de DC et à initier une réponse immunitaire innée qui aboutit à la suppression de la réplication virale de façon dépendante de l’IFN. Quoiqu’il en soit, le VHC est capable d’échapper à sa reconnaissance par les monocytes et les DCs qui ont le potentiel pour produire de l’IFN et inhiber la réplication virale après engagement des TLR 7/8. Les macrophages possèdent quant à eux la capacité de reconnaître le VHC grâce en partie à l’expression de DC-SIGN à leur surface, mais n’inhibent pas la réplication du virus car ils ne produisent pas d’IFN. L’échappement du VHC aux défenses antivirales pourrait ainsi expliquer l’échec du système immunitaire inné à contrôler l’infection par le VHC. De plus, la production de cytokines inflammatoires observée après stimulation in vitro des macrophages par le VHC suggère leur potentielle contribution dans l’inflammation que l’on retrouve chez les individus infectés par le VHC.

The Autoimmune Tautology: From Polyautoimmunity and Familial Autoimmunity to the Autoimmune Genes

Autoimmune diseases (ADs) are chronic conditions initiated by the loss of immunological tolerance to self-antigens and represent a heterogeneous group of disorders that afflict specific target organs ormultiple organ systems [1]. The chronic nature of these diseases places a significant burden on the utilization of medical care, direct and indirect economic costs, and quality of life. The fact that ADs share several clinical signs and symptoms (i.e., subphenotypes), physiopathological mechanisms, and genetic factors has been called autoimmune tautology and indicates that they have common mechanisms

How Does Age at Onset Influence the Outcome of Autoimmune Diseases?

The age at onset refers to the time period at which an individual experiences the first symptoms of a disease. In autoimmune diseases (ADs), these symptoms can be subtle but are very relevant for diagnosis. They can appear during childhood, adulthood or late in life and may vary depending on the age at onset. Variables like mortality and morbidity and the role of genes will be reviewed with a focus on the major autoimmune disorders, namely, systemic lupus erythematosus (SLE), rheumatoid arthritis (RA), multiple sclerosis (MS), type 1 diabetes mellitus (T1D), Sjögren's syndrome, and autoimmune thyroiditis (AITD). Early age at onset is a worst prognostic factor for some ADs (i.e., SLE and T1D), while for others it does not have a significant influence on the course of disease (i.e., SS) or no unanimous consensus exists (i.e., RA and MS).

Epigenetics and autoimmune diseases

Epigenetics is defined as the study of all inheritable and potentially reversible changes in genome function that do not alter the nucleotide sequence within the DNA. Epigenetic mechanisms such as DNA methylation, histone modification, nucleosome positioning, and microRNAs (miRNAs) are essential to carry out key functions in the regulation of gene expression. Therefore, the epigenetic mechanisms are a window to understanding the possible mechanisms involved in the pathogenesis of complex diseases such as autoimmune diseases. It is noteworthy that autoimmune diseases do not have the same epidemiology, pathology, or symptoms but do have a common origin that can be explained by the sharing of immunogenetic mechanisms. Currently, epigenetic research is looking for disruption in one or more epigenetic mechanisms to provide new insights into autoimmune diseases. The identification of cell-specific targets of epigenetic deregulation will serve us as clinical markers for diagnosis, disease progression, and therapy approaches.

Spondyloarthropathies in autoimmune diseases and vice versa

Polyautoimmunity is one of the major clinical characteristics of autoimmune diseases (ADs). The aim of this study was to investigate the prevalence of ADs in spondyloarthropathies (SpAs) and vice versa. This was a two-phase cross-sectional study. First, we examined the presence of ADs in a cohort of patients with SpAs (). Second, we searched for the presence of SpAs in a well-defined group of patients with ADs () including rheumatoid arthritis (RA), systemic lupus erythematosus (SLE), and Sjögren’s syndrome (SS). Among patients with SpAs, ankylosing spondylitis was observed in the majority of them (55.6%). There were two patients presenting with SS in the SpA group (1.4%) and 5 patients with autoimmune thyroiditis (3.5%). The global prevalence of ADs in SpAs was 4.86%. In the ADs group, there were 5 patients with SpAs (0.46%). Our results suggest a lack of association between SpAs and ADs. Accordingly, SpAs might correspond more to autoinflammatory diseases rather than to ADs.

The Autoimmune Tautology: An In Silico Approach

There is genetic evidence of similarities and differences among autoimmune diseases (AIDs) that warrants looking at a general panorama of what has been published. Thus, our aim was to determine the main shared genes and to what extent they contribute to building clusters of AIDs. We combined a text-mining approach to build clusters of genetic concept profiles (GCPs) from the literature in MedLine with knowledge of protein-protein interactions to confirm if genes in GCP encode proteins that truly interact. We found three clusters in which the genes with the highest contribution encoded proteins that showed strong and specific interactions. After projecting the AIDs on a plane, two clusters could be discerned: Sjögren’s syndrome—systemic lupus erythematosus, and autoimmune thyroid disease—type1 diabetes—rheumatoid arthritis. Our results support the common origin of AIDs and the role of genes involved in apoptosis such as CTLA4, FASLG, and IL10.

Introducing polyautoimmunity: secondary autoimmune diseases no longer exist

Similar pathophysiological mechanisms within autoimmune diseases have stimulated searches for common genetic roots. Polyautoimmunity is defined as the presence of more than one autoimmune disease in a single patient. When three or more autoimmune diseases coexist, this condition is called multiple autoimmune syndrome (MAS). We analyzed the presence of polyautoimmunity in 1,083 patients belonging to four autoimmune disease cohorts. Polyautoimmunity was observed in 373 patients (34.4%). Autoimmune thyroid disease (AITD) and Sjögren's syndrome (SS) were the most frequent diseases encountered. Factors significantly associated with polyautoimmunity were female gender and familial autoimmunity. Through a systematic literature review, an updated search was done for all MAS cases (January 2006–September 2011). There were 142 articles retrieved corresponding to 226 cases. Next, we performed a clustering analysis in which AITD followed by systemic lupus erythematosus and SS were the most hierarchical diseases encountered. Our results indicate that coexistence of autoimmune diseases is not uncommon and follows a grouping pattern. Polyautoimmunity is the term proposed for this association of disorders, which encompasses the concept of a common origin for these diseases.

Is there a common genetic basis for autoimmune diseases?

Autoimmune diseases (ADs) represent a diverse collection of diseases in terms of their demographic profile and primary clinical manifestations. The commonality between them however, is the damage to tissues and organs that arises from the response to self-antigens. The presence of shared pathophysiological mechanisms within ADs has stimulated searches for common genetic roots to these diseases. Two approaches have been undertaken to sustain the “common genetic origin” theory of ADs. Firstly, a clinical genetic analysis showed that autoimmunity aggregates within families of probands diagnosed with primary Sjögren's (pSS) syndrome or type 1 diabetes mellitus (T1D). A literature review supported the establishment of a familiar cluster of ADs depending upon the proband's disease phenotype. Secondly, in a same and well-defined population, a large genetic association study indicated that a number of polymorphic genes (i.e. HLA-DRB1, TNF and PTPN22) influence the susceptibility for acquiring different ADs. Likewise, association and linkage studies in different populations have revealed that several susceptibility loci overlap in ADs, and clinical studies have shown that frequent clustering of several ADs occurs. Thus, the genetic factors for ADs consist of two types: those which are common to many ADs (acting in epistatic pleitropy) and those that are specific to a given disorder. Their identification and functional characterization will allow us to predict their effect as well as to indicate potential new therapeutic interventions. Both autoimmunity family history and the co-occurrence of ADs in affected probands should be considered when performing genetic association and linkage studies.

The multiple autoimmune syndromes. A clue for the autoimmune tautology

The multiple autoimmune syndromes (MAS) consist on the presence of three or more well-defined autoimmune diseases (ADs) in a single patient. The aim of this study was to analyze the clinical and genetic characteristics of a large series of patients with MAS. A cluster analysis and familial aggregation analysis of ADs was performed in 84 patients. A genome-wide microsatellite screen was performed in MAS families, and associated loci were investigated through the pedigree disequilibrium test. Systemic lupus erythematosus (SLE), autoimmune thyroid disease (AITD), and Sjögren's syndrome together were the most frequent ADs encountered. Three main clusters were established. Aggregation for type 1 diabetes, AITD, SLE, and all ADs as a trait was found. Eight loci associated with MAS were observed harboring autoimmunity genes. The MAS represent the best example of polyautoimmunity as well as the effect of a single genotype on diverse phenotypes. Its study provides important clues to elucidate the common mechanisms of ADs (i.e., autoimmune tautology). © Springer Science+Business Media, LLC 2012.

Should rituximab be considered as the first-choice treatment for severe autoimmune rheumatic diseases?

The present study aimed to assess the tolerance and efficacy of rituximab (RTX), a chimeric IgG1 monoclonal antibody directed against the CD20 receptor present in B lymphocytes, in patients with autoimmune rheumatic diseases (AIRD). For this purpose, patients treated with RTX and their respective clinical charts were comprehensively examined. Indications for treatment were a refractory character of the disease, inefficacy or intolerance of other immunosuppressors. Activity indexes (SLEDAI, DAS28, and specific clinical manifestations) were used to evaluate efficacy. Serious side effects were also recorded. Seventy-four patients were included. Forty-three patients had systemic lupus erythematosus (SLE), 21 had rheumatoid arthritis (RA), 8 had Sjögren’s syndrome (SS), and 2 had Takayasu’s arteritis (TA). RTX was well-tolerated in 66 (89%) patients. In 8 patients (SLE = 3, SS = 3, RA = 2), serious side effects lead to discontinuation. The mean follow-up period was 12 ± 7.8 (2–35) months. The efficacy of RTX was registered in 58/66 (87%) patients, of whom 36 (83%) had SLE, 18/21 (85%) had RA, 3/8 (37%) had SS, and 1 had TA. The mean time of efficacy was 6.3 ± 5.1 weeks. A significant steroid-sparing effect was noticed in half of the patients. These results add further evidence for the use of RTX in AIRD. Based on its risk–benefit ratio, RTX might be used as the first-choice treatment for patients with severe AIRD.

Organic solvents as risk factor for autoimmune diseases: a systematic review and meta-analysis

Background: Genetic and epigenetic factors interacting with the environment over time are the main causes of complex diseases such as autoimmune diseases (ADs). Among the environmental factors are organic solvents (OSs), which are chemical compounds used routinely in commercial industries. Since controversy exists over whether ADs are caused by OSs, a systematic review and meta-analysis were performed to assess the association between OSs and ADs. Methods and Findings: The systematic search was done in the PubMed, SCOPUS, SciELO and LILACS databases up to February 2012. Any type of study that used accepted classification criteria for ADs and had information about exposure to OSs was selected. Out of a total of 103 articles retrieved, 33 were finally included in the meta-analysis. The final odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) were obtained by the random effect model. A sensitivity analysis confirmed results were not sensitive to restrictions on the data included. Publication bias was trivial. Exposure to OSs was associated to systemic sclerosis, primary systemic vasculitis and multiple sclerosis individually and also to all the ADs evaluated and taken together as a single trait (OR: 1.54; 95% CI: 1.25-1.92; p-value, 0.001). Conclusion: Exposure to OSs is a risk factor for developing ADs. As a corollary, individuals with non-modifiable risk factors (i.e., familial autoimmunity or carrying genetic factors) should avoid any exposure to OSs in order to avoid increasing their risk of ADs.

How do autoimmune diseases cluster in families? A systematic review and meta-analysis

Background: A primary characteristic of complex genetic diseases is that affected individuals tend to cluster in families (that is, familial aggregation). Aggregation of the same autoimmune condition, also referred to as familial autoimmune disease, has been extensively evaluated. However, aggregation of diverse autoimmune diseases, also known as familial autoimmunity, has been overlooked. Therefore, a systematic review and meta-analysis were performed aimed at gathering evidence about this topic. Methods: Familial autoimmunity was investigated in five major autoimmune diseases, namely, rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, autoimmune thyroid disease, multiple sclerosis and type 1 diabetes mellitus. Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analysis (PRISMA) guidelines were followed. Articles were searched in Pubmed and Embase databases. Results: Out of a total of 61 articles, 44 were selected for final analysis. Familial autoimmunity was found in all the autoimmune diseases investigated. Aggregation of autoimmune thyroid disease, followed by systemic lupus erythematosus and rheumatoid arthritis, was the most encountered. Conclusions: Familial autoimmunity is a frequently seen condition. Further study of familial autoimmunity will help to decipher the common mechanisms of autoimmunity.