Déterminants de la dysbêtalipoprotéinémie de type III : au-delà de l'apolipoprotéine E

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

EspZ of enteropathogenic and enterohemorrhagic Escherichia coli regulates type III secretion system protein translocation

UNLABELLED: Translocation of effector proteins via a type III secretion system (T3SS) is a widespread infection strategy among Gram-negative bacterial pathogens. Each pathogen translocates a particular set of effectors that subvert cell signaling in a way that suits its particular infection cycle. However, as effector unbalance might lead to cytotoxicity, the pathogens must employ mechanisms that regulate the intracellular effector concentration. We present evidence that the effector EspZ controls T3SS effector translocation from enteropathogenic (EPEC) and enterohemorrhagic (EHEC) Escherichia coli. Consistently, an EPEC espZ mutant is highly cytotoxic. Following ectopic expression, we found that EspZ inhibited the formation of actin pedestals as it blocked the translocation of Tir, as well as other effectors, including Map and EspF. Moreover, during infection EspZ inhibited effector translocation following superinfection. Importantly, while EspZ of EHEC O157:H7 had a universal "translocation stop" activity, EspZ of EPEC inhibited effector translocation from typical EPEC strains but not from EHEC O157:H7 or its progenitor, atypical EPEC O55:H7. We found that the N and C termini of EspZ, which contains two transmembrane domains, face the cytosolic leaflet of the plasma membrane at the site of bacterial attachment, while the extracellular loop of EspZ is responsible for its strain-specific activity. These results show that EPEC and EHEC acquired a sophisticated mechanism to regulate the effector translocation.

IMPORTANCE: Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) and enterohemorrhagic E. coli (EHEC) are important diarrheal pathogens responsible for significant morbidity and mortality in developing countries and the developed world, respectively. The virulence strategy of EPEC and EHEC revolves around a conserved type III secretion system (T3SS), which translocates bacterial proteins known as effectors directly into host cells. Previous studies have shown that when cells are infected in two waves with EPEC, the first wave inhibits effector translocation by the second wave in a T3SS-dependent manner, although the factor involved was not known. Importantly, we identified EspZ as the effector responsible for blocking protein translocation following a secondary EPEC infection. Interestingly, we found that while EspZ of EHEC can block protein translocation from both EPEC and EHEC strains, EPEC EspZ cannot block translocation from EHEC. These studies show that EPEC and EHEC employ a novel infection strategy to regulate T3SS translocation.

Role of NleH, a type III secreted effector from attaching and effacing pathogens, in colonization of the bovine, ovine, and murine gut

The human pathogen enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157:H7 colonizes human and animal gut via formation of attaching and effacing lesions. EHEC strains use a type III secretion system to translocate a battery of effector proteins into the mammalian host cell, which subvert diverse signal transduction pathways implicated in actin dynamics, phagocytosis, and innate immunity. The genomes of sequenced EHEC O157:H7 strains contain two copies of the effector protein gene nleH, which share 49% sequence similarity with the gene for the Shigella effector OspG, recently implicated in inhibition of migration of the transcriptional regulator NF-kappaB to the nucleus. In this study we investigated the role of NleH during EHEC O157:H7 infection of calves and lambs. We found that while EHEC DeltanleH colonized the bovine gut more efficiently than the wild-type strain, in lambs the wild-type strain exhibited a competitive advantage over the mutant during mixed infection. Using the mouse pathogen Citrobacter rodentium, which shares many virulence factors with EHEC O157:H7, including NleH, we observed that the wild-type strain exhibited a competitive advantage over the mutant during mixed infection. We found no measurable differences in T-cell infiltration or hyperplasia in colons of mice inoculated with the wild-type or the nleH mutant strain. Using NF-kappaB reporter mice carrying a transgene containing a luciferase reporter driven by three NF-kappaB response elements, we found that NleH causes an increase in NF-kappaB activity in the colonic mucosa. Consistent with this, we found that the nleH mutant triggered a significantly lower tumor necrosis factor alpha response than the wild-type strain.

Le diagnostic anténatal modifie-t-il la prise en charge néonatale et le devenir à 1 an des enfants suivis pour atrésie de l’œsophage de type III ?

International audience

Étude de la biogenèse de l'autotransporteur AIDA-I d'Escherichia coli

Les autotransporteurs monomériques, appartenant au système de sécrétion de type V, correspondent à une famille importante de facteurs de virulence bactériens. Plusieurs fonctions, souvent essentielles pour le développement d’une infection ou pour le maintien et la survie des bactéries dans l’organisme hôte, ont été décrites pour cette famille de protéines. Malgré l’importance de ces protéines, notre connaissance de leur biogenèse et de leur mécanisme d’action demeure relativement limitée. L’autotransporteur AIDA-I, retrouvé chez diverses souches d’Escherichia coli, est un autotransporter multifonctionnel typique impliqué dans l’adhésion et l’invasion cellulaire ainsi que dans la formation de biofilm et d’agrégats bactériens. Les domaines extracellulaires d’autotransporteurs monomériques sont responsables de la fonctionnalité et possèdent pratiquement tous une structure caractéristique d’hélice β. Nous avons mené une étude de mutagenèse aléatoire avec AIDA-I afin de comprendre la base de la multifonctionnalité de cette protéine. Par cette approche, nous avons démontré que les domaines passagers de certains autotransporteurs possèdent une organisation modulaire, ce qui signifie qu’ils sont construits sous la forme de modules fonctionnels. Les domaines passagers d’autotransporteurs peuvent être clivés et relâchés dans le milieu extracellulaire. Toutefois, malgré la diversité des mécanismes de clivage existants, plusieurs protéines, telles qu’AIDA-I, sont clivées par un mécanisme qui demeure inconnu. En effectuant une renaturation in vitro d’AIDA-I, couplée avec une approche de mutagenèse dirigée, nous avons démontré que cette protéine se clive par un mécanisme autocatalytique qui implique deux acides aminés possédant un groupement carboxyle. Ces résultats ont permis la description d’un nouveau mécanisme de clivage pour la famille des autotransporteurs monomériques. Une des particularités d’AIDA-I est sa glycosylation par une heptosyltransférase spécifique nommée Aah. La glycosylation est un concept plutôt récent chez les bactéries et pour l’instant, très peu de protéines ont été décrites comme glycosylées chez E. coli. Nous avons démontré que Aah est le prototype pour une nouvelle famille de glycosyltransférases bactériennes retrouvées chez diverses espèces de protéobactéries. La glycosylation d’AIDA-I est une modification cytoplasmique et post-traductionnelle. De plus, Aah ne reconnaît pas une séquence primaire, mais plutôt un motif structural. Ces observations sont uniques chez les bactéries et permettent d’élargir nos connaissances sur la glycosylation chez les procaryotes. La glycosylation par Aah est essentielle pour la conformation d’AIDA-I et par conséquent pour sa capacité de permettre l’adhésion. Puisque plusieurs homologues d’Aah sont retrouvés à proximité d’autotransporteurs monomériques putatifs, cette famille de glycosyltranférases pourrait être importante, sinon essentielle, pour la biogenèse et/ou la fonction de nombreux autotransporteurs. En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse apportent de nouvelles informations et permettent une meilleure compréhension de la biogenèse d’une des plus importantes familles de protéines sécrétées chez les bactéries Gram négatif.

Impact de la modulation de l’expression de la protéine sécrétogranine III sur les fonctions analgésiques du récepteur NTS2

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) représentent la famille de récepteurs membranaires la plus étendue. Présentement, 30% des médicaments disponibles sur le marché agissent sur plus ou moins 4% des RCPG connus. Cela indique qu’il existe encore une multitude de RCPG à explorer, qui pourraient démontrer un potentiel thérapeutique intéressant pour des pathologies encore sans traitement disponible. La douleur chronique, qui affecte 1 canadien sur 5, fait partie de ces affections pour lesquelles les thérapies sont faiblement efficaces. Dans le but éventuel de pallier à ce problème, le projet de ce mémoire consistait à mieux comprendre les mécanismes régissant l’adressage membranaire du récepteur de la neurotensine de type 2 (NTS2), un RCPG dont l’activation induit des effets analgésiques puissants de type non opioïdergique. Des données du laboratoire ayant révélé une interaction entre la 3e boucle intracellulaire de NTS2 et la sécrétogranine III (SgIII), une protéine résidente de la voie de sécrétion régulée, notre objectif était de caractériser le rôle de SgIII dans la fonctionnalité du récepteur NTS2. Pour ce faire, l’interaction entre les deux protéines a d’abord été vérifiée par co-immunoprécipitation, GST pull down, essais de colocalisation subcellulaire et par FRET. Nous avons également utilisé un outil d’interférence à l’ARN (DsiRNA) pour invalider la protéine SgIII dans un modèle cellulaire neuronal et chez l’animal. Des essais de radioliaison sur le modèle cellulaire ont révélé une diminution de l’adressage de NTS2 à la membrane plasmique lorsque SgIII était supprimée. De la même façon, une invalidation de SgIII chez le rat inhibe les effets analgésiques d’un agoniste NTS2-sélectif (JMV-431), qui sont normalement observés dans le test de retrait de la queue (douleur aiguë). Nous avons cependant identifié que des stimulations au KCl, à la capsaïcine et à la neurotensine induisaient plutôt une insertion du récepteur à la membrane dans les cellules neuronales. Puisque l’interaction entre SgIII et la 3e boucle intracellulaire du récepteur NTS2 est peu probable selon un système de sécrétion classique, un modèle hypothétique de transition dans les corps multi-vésiculaires a été vérifié. Ainsi, la présence de NTS2 et de SgIII a été révélée dans des préparations exosomales de DRG F11, en plus d’une transférabilité du récepteur par le milieu extracellulaire. En somme, ces résultats démontrent la dépendance du récepteur NTS2 envers SgIII et la voie de sécrétion régulée, en plus d’identifier certains facteurs pouvant augmenter son expression à la surface cellulaire. Le projet contribue ainsi à ouvrir la voie vers des approches pour potentialiser les propriétés de NTS2 in vivo¸ en plus d’une piste d’explication concernant le trafic intracellulaire du récepteur.

Evaluation of muscle strength and motor abilities in children with type II and III spinal muscle atrophy treated with valproic acid

Background: Spinal muscular atrophy (SMA) is an autosomal recessive disorder that affects the motoneurons of the spinal anterior horn, resulting in hypotonia and muscle weakness. The disease is caused by deletion or mutation in the telomeric copy of SMN gene (SMN1) and clinical severity is in part determined by the copy number of the centromeric copy of the SMN gene (SMN2). The SMN2 mRNA lacks exon 7, resulting in a production of lower amounts of the full-length SMN protein. Knowledge of the molecular mechanism of diseases has led to the discovery of drugs capable of increasing SMN protein level through activation of SMN2 gene. One of these drugs is the valproic acid (VPA), a histone deacetylase inhibitor. Methods: Twenty-two patients with type II and III SMA, aged between 2 and 18 years, were treated with VPA and were evaluated five times during a one-year period using the Manual Muscle Test (Medical Research Council scale-MRC), the Hammersmith Functional Motor Scale (HFMS), and the Barthel Index. Results: After 12 months of therapy, the patients did not gain muscle strength. The group of children with SMA type II presented a significant gain in HFMS scores during the treatment. This improvement was not observed in the group of type III patients. The analysis of the HFMS scores during the treatment period in the groups of patients younger and older than 6 years of age did not show any significant result. There was an improvement of the daily activities at the end of the VPA treatment period. Conclusion: Treatment of SMA patients with VPA may be a potential alternative to alleviate the progression of the disease.

Mécanismes moléculaires de la sécrétion d'insuline : implication de Slac2c/MyRIP, protéine effectrice de Rab27a, et rôle des phosphoinositides dans le processus d'exocytose

Résumé : La sécrétion de l'insuline en réponse au glucose circulant dans le sang est la fonction principale de la cellule β. La perte de cette fonction est une des caractéristiques du diabète de type 2. L'exocytose est une fonction cellulaire indispensable au renouvellement des composants lipidiques et protéiques de la membrane cellulaire, à la communication entre les cellules et au maintien d'un environnement adéquat. On peut distinguer deux types d'exocytose : l'exocytose constitutive et l'exocytose régulée. Cette dernière est déclenchée par des stimuli externes. L'exocytose régulée est contrôlée au niveau de la fusion des vésicules de sécrétion avec la membrane plasmique. Certains composants moléculaires impliqués dans ce processus font partie de la famille des GTPases Rab. Les deux membres de cette famille impliqués sont Rab3 et Rab27. Nous avons étudié le rôle de la GTPase Rab27 dans les cellules INS-1E, une lignée cellulaire pancréatique β qui sécrète de l'insuline de façon régulée. Nous avons trouvé que la diminution d'expression de la protéine en utilisant le technique de « RNA interference » diminue la sécrétion stimulée, mais que la distribution des granules n'est nullement affectées par ce changement d'activité intrinsèque. Un des effecteurs identifiés de cette GTPase est Slac2c/MyRIP. Cette protéine possède plusieurs domaines fonctionnels dont un qui lui permet de se lier à l'actine, constituant du cytosquelette cellulaire. L'ensemble de nos résultats suggèrent que Rab27 et MyRIP font partie d'un complexe permettant l'interaction de la granule de sécrétion avec le cytosquelette d'actine corticale et participent à la régulation des dernières étapes de l'exocytose d'insuline. Ensuite, nous avons étudié les phosphoinositides (PI). Les phosphoinositides sont d'importantes molécules impliquées dans le régulation du trafic vésiculaire. Nous avons trouvé que le phosphatidylinosito1-4-phosphate (PI4P) et le phosphatidylinositol-4,5-biphosphate (PI(4,5)P2) augmentent la sécrétion sous l'action de 10µM de Ca2+ dans les cellules INS-1E perméabilisées avec la streptolysine-O. En plus, nous avons démontré que l'exocytose est diminuée dans les cellules intactes exprimant une protéine qui séquestre le PI(4,5)P2. Une diminution similaire est observée en diminuant l'expression de deux enzymes impliquées dans la production du PI(4,5)P2, la PI4Kinase β type III et la PIP5Kinase γ type I. Pour clarifier le mécanisme d'action des PI, nous avons investigué l'implication de trois cibles potentielles des PI, la PLD1, CAPS1 et Mint1. Pour ce faire, nous avons réduit le niveau d'expression endogène de ces protéines, ce qui inhibe la libération d'hormones provoquée par le glucose. Tout ceci indique donc que la production du PI(4,5)P2 est nécessaire pour le contrôle de la sécrétion et suggère qu'une partie de l'effet du PI sur la sécrétion pourrait être exercé par l'activation de la PLD1, CAPS1 et Mint1. Abstract Insulin release from pancreatic β-cells plays an essential role in the achievement of blood glucose homeostasis and defects in the regulation of this process lead to profound metabolic disorders and hyperglycaemia (eg. type 2 diabetes). Almost every cell in our organism releases proteins and other biological compounds using a fundamental cellular process known as constitutive exocytosis. In exocrine and endocrine glands, the cells are endowed with an additional and more refined release mechanism directly tuned by extracellular signals. This process, referred to as regulated exocytosis, ensures the timely delivery of molecules such as peptide hormones and digestive enzymes to match the moment¬-to-moment requirements of the organism. Some of the molecular components involved in this process have been identified, including Rab3 and Rab27, two GTPases that regulate the final steps of secretion in many cells. We investigated the involvement of Rab27 GTPase in the secretory process of the insulin-secreting cell line INS-1E. We found that selective reduction of Rab27 expression by RNA interference did not alter granule distribution but impaired exocytosis triggered by insulin secretagogues. Screening for potential effectors revealed that Slac2c/MyRIP is associated with granules and attenuation of Slac2c expression severely impaired hormone release. This protein contains several functional domains, including, a binding domain for the cellular cytoskeleton constituent actin. Taken together our data suggest the Rab27 and MyRIP are part of a complex mediating the interaction of secretory granules with cortical cytoskeleton and participate to the regulation of the final steps in insulin exoctytosis. In the second part of the thesis, we studied phosphoinositides (PI). Phosphoinositides are important molecules involved in the regulation of vesicular trafficking. We found that phosphatidylinosito1-4-phosphate (PI4P) and phosphatidylinosito1-4,5-biphosphate (PI(4,5)P2) increase the secretory response triggered by 10µM Ca2+ in streptolysin-O permeabilized insulin-secreting INS-1E cells. In addition, nutrient-induced exocytosis was diminished in intact cells expressing constructs that sequester PI(4,5)P2. A similar decrease was observed after silencing of two enzymes involved in PI(4,5)P2 production, type III PI4Kinase β and type I PIP5Kinase γ, by RNA interference. To clarify the mechanism of action of PI, we investigated the involvement in the regulation of exocytosis of three potential PI targets, PLD1, CAPS1 and Mint1. Transfection of cells with silencers capable of reducing the endogenous levels of these proteins inhibited hormone release elicited by glucose. Our data indicate that the production PI(4,5)P2 is necessary for proper control of p-cell secretion and suggest that at least part of the effects of PI on insulin exocytosis could be exerted through the activation of PLD1, CAPS1 and Mint1.

Discovery of stable and variable differences in the Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis type I, II, and III genomes by pan-genome microarray analysis

Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis is an important animal pathogen widely disseminated in the environment that has also been associated with Crohn's disease in humans. Three M. avium subsp. paratuberculosis genomotypes are recognized, but genomic differences have not been fully described. To further investigate these potential differences, a 60-mer oligonucleotide microarray (designated the MAPAC array), based on the combined genomes of M. avium subsp. paratuberculosis (strain K-10) and Mycobacterium avium subsp. hominissuis (strain 104), was designed and validated. By use of a test panel of defined M. avium subsp. paratuberculosis strains, the MAPAC array was able to identify a set of large sequence polymorphisms (LSPs) diagnostic for each of the three major M. avium subsp. paratuberculosis types. M. avium subsp. paratuberculosis type II strains contained a smaller genomic complement than M. avium subsp. paratuberculosis type I and M. avium subsp. paratuberculosis type III genomotypes, which included a set of genomic regions also found in M. avium subsp. hominissuis 104. Specific PCRs for genes within LSPs that differentiated M. avium subsp. paratuberculosis types were devised and shown to accurately screen a panel (n = 78) of M. avium subsp. paratuberculosis strains. Analysis of insertion/deletion region INDEL12 showed deletion events causing a reduction in the complement of mycobacterial cell entry genes in M. avium subsp. paratuberculosis type II strains and significantly altering the coding of a major immunologic protein (MPT64) associated with persistence and granuloma formation. Analysis of MAPAC data also identified signal variations in several genomic regions, termed variable genomic islands (vGIs), suggestive of transient duplication/deletion events. vGIs contained significantly low GC% and were immediately flanked by insertion sequences, integrases, or short inverted repeat sequences. Quantitative PCR demonstrated that variation in vGI signals could be associated with colony growth rate and morphology.

New Genotype of Dengue Type 3 Virus Circulating in Brazil and Colombia Showed a Close Relationship to Old Asian Viruses

Dengue type 3 genotype V viruses have been recently detected in Brazil and Colombia. In this study, we described another Brazilian isolate belonging to this genotype. Phylogenetic analysis including dengue type 3 viruses isolated worldwide showed that Brazilian and Colombian viruses were closely related to viruses isolated in Asia more than two decades ago. The characteristic evolutionary pattern of dengue type 3 virus cannot explain the close similarity of new circulating viruses with old viruses. Further studies are needed to confirm the origin of the new dengue type III genotype circulating in Brazil and Colombia.

Pentoxifylline modifies three-dimensional collagen lattice model contraction and expression of collagen types I and III by human fibroblasts derived from post-burn hypertrophic scars and from normal skin

Fibroblasts are thought to be partially responsible for the persisting contractile forces that result in burn contractures. Using a monolayer cell culture and fibroblast populated collagen lattice (FPCL) three-dimensional model we subjected hypertrophic scar and non-cicatricial fibroblasts to the antifibrogenic agent pentoxifylline (PTF - 1 mg/mL) in order to reduce proliferation, collagen types I and III synthesis and model contraction. Fibroblasts were isolated from post-burn hypertrophic scars (HSHF) and non-scarred skin (NHF). Cells were grown in monolayers or incorporated into FPCL`s and exposed to PTF. In monolayer, cell number proliferation was reduced (46.35% in HSHF group and 37.73% in NHF group, p < 0.0001). PTF selectively inhibited collagen III synthesis in the HSHF group while inhibition was more evident to type I collagen synthesis in the NHF group. PTF also reduced contraction in both (HSHF and NHF) FPCL. (C) 2009 Elsevier Ltd and ISBI. All rights reserved.

Differences Between ""Classical"" Risk Factors for Infections Caused by Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Risk Factors for Nosocomial Bloodstream Infections Caused by Multiple Clones of the Staphylococcal Cassette Chromosome mec Type IV MRSA Strain

OBJECTIVE. To identify risk factors associated with nosocomial bloodstream infections caused by multiple clones of the staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) type IV strain of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA). DESIGN. An unmatched case-control study (at a ratio of 1 : 2) performed during the period from October 2002 through September 2003. SETTING. A 2,000-bed tertiary care teaching hospital affiliated with the University of Sao Paulo in Sao Paulo, Brazil. METHODS. Case patients (n = 30) were defined either as patients who had a bloodstream infection due to SCCmec type IV strains of MRSA diagnosed at least 48 hours after hospital admission or as neonates with the infection who were born in the hospital. Control patients (n = 60) were defined as patients with SCCmec type III MRSA infection diagnosed at least 48 hours after hospital admission. Genes n = 60 encoding virulence factors were studied in the isolates recovered from case patients, and molecular typing of the SCCmec type IV MRSA isolates was also done by pulsed-field gel electrophoresis and multilocus sequence typing. RESULTS. In multivariate analysis, the following 3 variables were significantly associated with having a nosocomial bloodstream infection caused by SCCmec type IV strains of MRSA: an age of less than 1 year, less frequent use of a central venous catheter (odds ratio [OR], 0.07 [95% confidence interval {CI}, 0.02-0.28]; P = .001), and female sex. A second analysis was performed that excluded the case and Pp. 001 control patients from the neonatal unit, and, in multivariate analysis, the following variables were significantly associated with having a nosocomial bloodstream infection caused by SCCmec type IV strains of MRSA: less frequent use of a central venous catheter (OR, 0.12 [95% CI, 0.03-0.55]; P = .007), lower Acute Physiology and Chronic Health Evaluation II score on admission (OR, 0.14 [95% CI, 0.03-0.61];), less frequent surgery (OR, 0.21 [95% CI, 0.06-0.83];), and female sex (OR, 5.70 [95% CI, 1.32-24.66]; P =.020). P = .009 Pp. 025 Pp). Of the 29 SCCmec type IV MRSA isolates recovered from case patients, none contained the Panton-Valentine leukocidin, gamma-hemolysin, enterotoxin B or C, or toxic shock syndrome toxin-1. All of the isolates contained genes for the LukE-LukD leukocidin and alpha-hemolysin. Genes for enterotoxin A were present in 1 isolate, and genes for beta-hemolysin were present in 3 isolates. CONCLUSIONS. ""Classical"" risk factors do not apply to patients infected with the SCCmec type IV strain of MRSA, which is an important cause of nosocomial bacteremia. This strain infects a patient population that is less ill and has had less frequent invasive procedures than a patient population infected with the multidrug-resistant strain of SCCmec type III MRSA. We found that virulence factors were rare and that Panton-Valentine leukocidin was absent. There were multiple clones of the SCCmec type IV strain in our hospital. Children under 1 year of age were at a higher risk. There was a predominant clone ( sequence type 5) in this patient population.

Sistema de secreción de tipo III en Aeromonas mesòfilas

Aeromonas hydrophila és un bacil gram-negatiu, patogen oportunista d’animal i humans. La patogènesi d’A. Hydrophila és multifactorial. A fi d'identificar gens implicats en la virulència de la soca PPD134/91 d’A. hydrophila, vam realitzar experiments de substracció gènica, que van dur a la detecció de 22 fragments d’ADN que codificaven 19 potencials factors de virulencia, incloent un gen que codificava una proteïna de sistema de secreció de tipus III (T3SS). La importància creixent del T3SS en la patogènesi de diversos bacteris, ens va dur a identificar i analitzar l'agrupació gènica del T3SS de les soques AH-1 i AH-3 d’A. hydrophila. La inactivació dels gens de T3SS aopB i aopD d’A. hydrophila AH-1, i ascV d’A. hydrophila AH-3, comporta una disminució de la citotoxicitat, un increment de la fagocitosi, i una reducció de la virulència en diferents models animals. Aquests resultats demostren que el T3SS és necessari per a la patogenicitat. També vam clonar i seqüenciar una ADP-ribosiltransferasa (AexT) a la soca AH-3 d’A. hydrophila, i vam demostrar que aquesta toxina és translocada via el T3SS, sistema que al seu torn sembla ser induïble in vitro en condicions de depleció de calci. El mutant en el gen aexT de la soca AH-3 d’A. hydrophila va mostrar una lleugera reducció de la virulència, assajada amb diferents mètodes. Mitjançant l'ús de diferents sondes d’ADN, vam determinar la presència del T3SS en soques tant clíniques com ambientals de diferents espècies del gènere Aeromonas: A. hydrophila, A. veronii, i A. caviae, i la codistribució d'aquesta agrupació gènica i el gen aexT. Finalment, amb la finalitat d'estudiar la regulació transcripcional de l'agrupació gènica de T3SS i de l’efector AexT A. hydrophila AH-3, vam aïllar els promotors predits per l’operó aopN-aopD i el gen aexT, i els vam fusionar amb el gen reporter gfp (Green Fluorescence Protein). A més, vam demostrar que l'expressió d'ambdós promotors depèn de diferents components bacterians, com per exemple el sistema de dos components PhoP/PhoQ, el sistema de quorum sensing AhyI/AhyR, o el complex piruvat deshidrogenasa.

Swimming prevents vulnerable atherosclerotic plaque development in hypertensive 2-kidney, 1-clip mice by modulating angiotensin II type 1 receptor expression independently from hemodynamic changes.

Exercise is known to reduce cardiovascular risk. However, its role on atherosclerotic plaque stabilization is unknown. Apolipoprotein E(-/-) mice with vulnerable (2-kidney, 1-clip: angiotensin [Ang] II-dependent hypertension model) or stable atherosclerotic plaques (1-kidney, 1-clip: Ang II-independent hypertension model and normotensive shams) were used for experiments. Mice swam regularly for 5 weeks and were compared with sedentary controls. Exercised 2-kidney, 1-clip mice developed significantly more stable plaques (thinner fibrous cap, decreased media degeneration, layering, macrophage content, and increased smooth muscle cells) than sedentary controls. Exercise did not affect blood pressure. Conversely, swimming significantly reduced aortic Ang II type 1 receptor mRNA levels, whereas Ang II type 2 receptor expression remained unaffected. Sympathetic tone also significantly diminished in exercised 2-kidney, 1-clip mice compared with sedentary ones; renin and aldosterone levels tended to increase. Ang II type 1 downregulation was not accompanied by improved endothelial function, and no difference in balance among T-helper 1, T-helper 2, and T regulatory cells was observed between sedentary and exercised mice. These results show for the first time, in a mouse model of Ang II-mediated vulnerable plaques, that swimming prevents atherosclerosis progression and plaque vulnerability. This benefit is likely mediated by downregulating aortic Ang II type 1 receptor expression independent from any hemodynamic change. Ang II type 1 downregulation may protect the vessel wall from the Ang II proatherogenic effects. Moreover, data presented herein further emphasize the pivotal and blood pressure-independent role of Ang II in atherogenesis.

Molecular characterization of Unc5CL/ZUD

Résumé : Au cours de l'évolution, les organismes multicellulaires ont développé le système immunitaire afin de pouvoir se défendre contre les pathogènes tel que les bactéries, les virus, et les parasites. La réponse immunitaire doit être finement régulée par différentes voies de signalisation moléculaire, afin d'assurer une efficacité optimale, et d'éviter des dommages tissulaires indésirables. Les résultats expérimentaux décrits dans ce manuscrit, mettent en évidence que la protéine Unc5CL, qui contient un death domain (DD), est impliquée dans la régulation de la réponse immunitaire des muqueuses. Il a été démontré que cette protéine contient aussi un domaine transmembranaire de type III dans sa partie N-terminale, permettant ainsi de l'ancrer et d'exposer sa partie C-terminale dans le cytosol, un prérequis pour la signalisation dans ce compartiment cellulaire. De plus, cette protéine a la capacité d'activer le facteur de transcription NFxB, qui joue un rôle important dans le système immunitaire, ainsi que dans d'autres processus cellulaires essentiels. Le profil transcriptionnel révèle que l'activation de NF-κB induite par Unc5CL conduit principalement à une réponse inflammatoire, qui se caractérise par la production de diverses chimiokines (e.g. CXCL-1, IL-8 et CCL20). Il a également été démontré que Unc5CL requiert les mêmes molécules qui sont utilisées dans la voie de signalisation des récepteurs de la famille toll et de l'interleukine-1. De manière similaire à leur protéine adaptatrice MyD88, Unc5CL a la capacité de recruter, via une interaction homotypique DD-DD, les kinases IRAK1 et IRAK4 qui contiennent elles aussi un DD, permettant ainsi au signal d'être transmis. La production d'un anticorps polyclonal contre le DD de Unc5CL a permis d'identifier des lignées cellulaires et des tissus exprimant cette protéine, ainsi que de déterminer sa localisation sub-cellulaire. Unc5CL a été détecté dans les cellules de la muqueuse utérine et intestinale, ainsi que dans une lignée cellulaire issue d'un adénocarcinome colorectal humain, les CaCo-2. Dans chacun de ces cas, Unc5CL a été principalement détectée au niveau apical des cellules épithéliales polarisées. De manière similaire à PIDD, une protéine impliquée dans la réponse aux dommages à l'ADN, et au constituant des pores nucléaires Nup98, Unc5CL est constitutivement clivé de manière autoprotéolytique, au niveau d'un site HFS. Il est intéressant d'observer que les deux fragments ainsi générés restent fortement associés l'un à l'autre après clivage. Finalement, un criblage protéomique pour identifier un partenaire d'interaction, a mis en évidence l'ubiquitin ligase E3 ITCH, qui régule de manière négative Unc5CL en augmentant sa dégradation. Summary : Multicellular organisms have evolved the immune system in order to defend themselves against pathogens such as bacteria, viruses and eukaryotic parasites. Immune responses have to be tightly orchestrated by signaling mechanisms to achieve optimal effectiveness and minimal tissue damage. The experimental results in this thesis manuscript provide evidence that the death domain (DD)-containing protein Unc5CL might be involved in the regulation of mucosal immune responses. It could be shown that the protein contains an N-terminal type-III transmembrane domain that anchors the protein with its C-terminus exposed to the cytosol, a prerequisite for signaling events in this compartment. Furthermore, the protein has the capacity to activate the transcription factor NF-κB, which plays an important role in the immune system as well as in other essential cellular processes. Transcriptional profiling revealed that Unc5CL-mediated activation of NF-κB mainly leads to an inflammatory response, characterized by the production of chemokines (e.g. CXCL-l, IL-8 and CCL20). Furthermore, it could be shown that Unc5CL requires the same downstream signaling molecules as the evolutionarily ancient tolUinterleukin-1 receptor family. Similar to their adapter protein MyD88, Unc5CL has the capacity to recruit the DD-containing kinases IRAKI and IRAK4 for signaling and can interact with these proteins via homotypic DD-DD interactions. Generation of polyclonal antibodies raised against the DD of Unc5CL allowed the identification of cell lines and tissues that express the endogenous protein as well as to confine its subcellular localization. Unc5CL was detected in primary mucosal uterine and intestinal epithelial cells as well as in the human colorectal adenocarcinoma cell line CaCo-2. In all cases, the protein was mainly localized to the apical face of these polarized epithelial cells. Similar to PIDD, a protein critically involved in responses to DNA damage, and the nuclear pore component Nup98, Unc5CL is constitutively autoproteolytically processed at an HFS site. Interestingly, the two generated cleavage fragments remain tightly associated after processing. Finally, a proteomics screen for interaction partners identified the E3 ubiquitin ligase ITCH as a negative regulator of Unc5CL by targeting the protein for degradation.