Regulatory network of lipopolysaccharide O-antigen biosynthesis in Yersinia enterocolitica includes cell envelope-dependent signals

Lipopolysaccharide (LPS) is a glycolipid present in the outer membrane of all Gram-negative bacteria, and it is one of the signature molecules recognized by the receptors of the innate immune system. In addition to its lipid A portion (the endotoxin), its O-chain polysaccharide (the O-antigen) plays a critical role in the bacterium-host interplay and, in a number of bacterial pathogens, it is a virulence factor. We present evidence that, in Yersinia enterocolitica serotype O:8, a complex signalling network regulates O-antigen expression in response to temperature. Northern blotting and reporter fusion analyses indicated that temperature regulates the O-antigen expression at the transcriptional level. Promoter cloning showed that the O-antigen gene cluster contains two transcriptional units under the control of promoters P(wb1) and P(wb2). The activity of both promoters is under temperature regulation and is repressed in bacteria grown at 37 degrees C. We demonstrate that the RosA/RosB efflux pump/potassium antiporter system and Wzz, the O-antigen chain length determinant, are indirectly involved in the regulation mainly affecting the activity of promoter P(wb2). The rosAB transcription, under the control of P(ros), is activated at 37 degrees C, and P(wb2) is repressed through the signals generated by the RosAB system activation, i.e. decreased [K+] and increased [H+]. The wzz transcription is under the control of P(wb2), and we show that, at 37 degrees C, overexpression of Wzz downregulates slightly the P(wb1) and P(wb2) activities and more strongly the P(ros) activity, with the net result that more O-antigen is produced. Finally, we demonstrate that overexpression of Wzz causes membrane stress that activates the CpxAR two-component signal transduction system.

Expression of the NF-kappaB targets BCL2 and BIRC5/Survivin characterizes small B-cell and aggressive B-cell lymphomas, respectively

Nuclear factor kappa B (NF-kappaB) activation has been proposed as a cardinal feature of tumourigenesis, although the precise mechanism, frequency, relevance, and extent of NF-kappaB activation in lymphomas remain to be fully elucidated. In this study, expression profiling and tissue microarray studies of 209 and 323 non-Hodgkin's lymphomas (NHLs) respectively, including the most frequent sub-types of NHL, were employed to generate a hypothesis concerning the most common NF-kappaB targets in NHL. These analyses showed that NF-kappaB activation is a common phenomenon in NHL, resulting in the expression of distinct sets of NF-kappaB target genes, depending on the cell context. BCL2 and BIRC5/Survivin were identified as key NF-kappaB targets and their expression distinguished small and aggressive B-cell lymphomas, respectively. Interestingly, in the vast majority of B-cell lymphomas, the expression of these markers was mutually exclusive. A set of genes was identified whose expression correlates either with BIRC5/Survivin or with BCL2. BIRC5/Survivin expression, in contrast to BCL2, was associated with a signature of cell proliferation (overexpression of cell cycle control, DNA repair, and polymerase genes), which may contribute to the aggressive phenotype and poor prognosis of these lymphomas. Strikingly, mantle cell lymphoma and chronic lymphocytic leukaemia expressed highly elevated levels of BCL2 protein and mRNA, higher than that observed in reactive mantle zone cells or even in follicular lymphomas, where BCL2 expression is deregulated through the t(14;18) translocation. In parallel with this observation, BIRC5/Survivin expression was higher in Burkitt's lymphoma and diffuse large B-cell lymphoma than in non-tumoural germinal centre cells. In vitro studies confirmed that NF-kappaB activation contributes to the expression of both markers. In cell lines representing aggressive lymphomas, NF-kappaB inhibition resulted in a decrease in BIRC5/Survivin expression. Meanwhile, in chronic lymphocytic leukaemia (CLL)-derived lymphocytes, NF-kappaB inhibition resulted in a marked decrease in BCL2 expression.

The impact of the phytopathogen Pectobacterium carotovorum in Drosophila melanogaster development

Tese de mestrado. Biologia (Microbiologia Aplicada). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

Globin Gene Expression: Role of Transcription Factors

La dérégulation de l'expression génétique est une base pathophysiologique de plusieurs maladies. On a utilisé le locus du gène β-globine humain comme modèle pour élucider le mécanisme de régulation de la transcription génétique et évaluer son expression génétique durant l'érythropoïèse. La famille des protéines 'E' est composée de facteurs de transcription qui possèdent plusieurs sites de liaison au sein de locus du gène β-globine, suggérant leur rôle potentiel dans la régulation de l’expression de ces gènes. Nous avons montré que les facteurs HEB, E2A et ETO2 interagissent d’une manière significative avec la région contrôle du Locus (LCR) et avec les promoteurs des gènes de la famille β-globine. Le recrutement de ces facteurs au locus est modifié lors de l'érythropoïèse dans les cellules souches hematopoitiques et les cellules erythroides de souris transgéniques pour le locus de la β-globine humain, ainsi que dans les cellules progénitrices hématopoïétiques humaines. De plus par cette étude, nous démontrons pour la première fois que le gène β-globine humain est dans une chromatine active et qu’il interagit avec des facteurs de transcriptions de type suppresseurs dans les cellules progénitrices lymphoïdes (voie de différentiation alternative). Cette étude a aussi été faite dans des souris ayant une génétique mutante caractérisée par l'absence des facteurs de transcription E2A ou HEB.

Effect of fatty acids on hyphal growth in the pathogenic yeast Candida albicans

Candida albicans est une levure pathogène qui, à l’état commensal, colonise les muqueuses de la cavité orale et du tractus gastro-intestinal. De nature opportuniste, C. albicans cause de nombreuses infections, allant des candidoses superficielles (muguet buccal, vulvo-vaginite) aux candidoses systémiques sévères. C. albicans a la capacité de se développer sous diverses morphologies, telles que les formes levures, pseudohyphes et hyphes. Des stimuli environnementaux mimant les conditions retrouvées chez l’hôte (température de 37°C, pH neutre, présence de sérum) induisent la transition levure-à-hyphe (i.e. morphogenèse ou filamentation). Cette transition morphologique contribue à la pathogénicité de C. albicans, du fait que des souches présentant un défaut de filamentation sont avirulentes. Non seulement la morphogenèse est un facteur de virulence, mais elle constituerait aussi une cible pour le développement d’antifongiques. En effet, il a déjà été démontré que l’inhibition de la transition levure-à-hyphe atténuait la virulence de C. albicans lors d’infections systémiques. Par ailleurs, des études ont démontré que de nombreuses molécules pouvaient moduler la morphogenèse. Parmi ces molécules, certains acides gras, dont l’acide linoléique conjugué (CLA), inhibent la formation d’hyphes. Ainsi, le CLA posséderait des propriétés thérapeutiques, du fait qu’il interfère avec un déterminant de pathogénicité de C. albicans. Par contre, avant d’évaluer son potentiel thérapeutique dans un contexte clinique, il est essentiel d’étudier son mode d’action. Ce projet vise à caractériser l’activité anti-filamentation des acides gras et du CLA et à déterminer le mécanisme par lequel ces molécules inhibent la morphogenèse chez C. albicans. Des analyses transcriptomiques globales ont été effectuées afin d’obtenir le profil transcriptionnel de la réponse de C. albicans au CLA. L’acide gras a entraîné une baisse des niveaux d’expression de gènes encodant des protéines hyphes-spécifiques et des régulateurs de morphogenèse, dont RAS1. Ce gène code pour la GTPase Ras1p, une protéine membranaire de signalisation qui joue un rôle important dans la transition levure-à-hyphe. Des analyses de PCR quantitatif ont confirmé que le CLA inhibait l’induction de RAS1. De plus, le CLA a non seulement causé une baisse des niveaux cellulaires de Ras1p, mais a aussi entraîné sa délocalisation de la membrane plasmique. En affectant les niveaux et la localisation cellulaire de Ras1p, le CLA nuit à l’activation de la voie de signalisation Ras1p-dépendante, inhibant ainsi la morphogenèse. Il est possible que le CLA altère la structure de la membrane plasmique et affecte indirectement la localisation membranaire de Ras1p. Ces travaux ont permis de mettre en évidence le mode d’action du CLA. Le potentiel thérapeutique du CLA pourrait maintenant être évalué dans un contexte d’infection, permettant ainsi de vérifier qu’une telle approche constitue véritablement une stratégie pour le traitement des candidoses.

Étude fonctionnelle de l’opéron fimbriaire stg de Salmonella enterica sérovar Typhi

La bactérie Salmonella enterica sérovar Typhi (S. Typhi) provoque la fièvre typhoïde chez les humains et constitue un problème de santé publique important. La majorité de nos connaissances sur la pathogenèse de cette bactérie provient du modèle de fièvre entérique chez la souris causée par le sérovar Typhimurium. Peu d’études se sont penchées sur les facteurs de virulence uniques au sérovar Typhi, ni sur la possibilité que les pseudogènes retrouvés dans son génome puissent être fonctionnels. Le fimbria stg, unique au sérovar Typhi, renferme un codon d’arrêt TAA prématuré dans le gène stgC qui code pour le placier responsable de l’assemblage des sous-unités fimbriaires à la surface de la bactérie. Ainsi, le fimbria stg a été classifié dans la liste des pseudogènes non-fonctionnels. Les objectifs de cette étude étaient d’évaluer l’implication du fimbria stg lors de l’interaction avec les cellules humaines, puis de vérifier l’importance du pseudogène stgC lors de la biogenèse fimbriaire. Dans une première partie, la transcription de stg a été évaluée à l’aide d’une fusion lacZ. Malgré des niveaux d’expression observés généralement faibles en milieu riche, la croissance en milieu minimal a favorisé la transcription de l’opéron. La délétion complète de l’opéron fimbriaire stgABCD du génome de S. Typhi a été réalisée par échange allélique, puis a été complémentée sur un plasmide. Il a été démontré que la présence de stg chez S. Typhi, S. Typhimurium et E. coli contribue à une adhérence accrue sur les cellules épithéliales humaines. De plus, ce fimbria semble agir comme une structure anti-phagocytaire lors de l’interaction avec des macrophages humains. Ainsi, l’opéron stg semble fonctionnel, malgré son codon d’arrêt prématuré, puisque des phénotypes ont été observés. La seconde partie de cette étude consistait à vérifier le rôle joué par le pseudogène stgC dans la biogenèse du fimbria. Différentes variantes de l’opéron ont été générées, clonées dans un vecteur inductible à l’arabinose, puis transformées dans la souche afimbriaire d’E. coli ORN172. La translocation de la sous-unité fimbriaire StgD à la surface de la bactérie a été évaluée chez ces différents mutants par immunobuvardage de type Western. Cette expérience a permis de démontrer que le pseudogène stgC est essentiel pour l’exportation de la sous-unité StgD à la surface. L’ajout d’une étiquette de 6-histidines en C-terminal de StgC a permis de confirmer la traduction complète du gène, malgré le codon d’arrêt TAA prématuré. Le séquençage peptidique a révélé l’insertion d’une tyrosine à ce codon. Une fusion traductionnelle avec la protéine verte fluorescente a révélé qu’environ 0.8% de l’ARNm peut être traduit et permet la production complète du placier. Ce projet a permis la caractérisation d’un facteur de virulence unique à S. Typhi et constitue une étape de plus vers la compréhension de ses mécanismes de pathogenèse. Il s’agit de la première démonstration chez les bactéries de la fonctionnalité d’un gène interrompu prématurément par un codon d’arrêt TAA.

Rôle essentiel des cellules dendritiques dans l'immunité innée face a des streptocoques encapsulés

Streptococcus du Groupe B (GBS) et Streptococcus suis sont deux pathogènes encapsulés qui induisent des pathologies similaires dont la méningite et la septicémie chez les animaux et/ou les humains. Les sérotypes III et V du GBS et les sérotypes 2 et 14 du S. suis (utilisés dans cette étude) sont parmi les plus prévalents et/ou les plus virulents. La capsule polysaccharidique (CPS) définit le sérotype et est considérée comme un facteur de virulence essentiel pour les deux espèces bactériennes. Malgré que plusieurs études aient été réalisées au niveau des interactions entre ces streptocoques et les cellules de l’immunité innée, aucune information n’est disponible sur la régulation de la réponse immunitaire contre ces pathogènes par les cellules dendritiques (DCs) et leur interactions avec d’autres cellules, notamment les cellules ‘natural killer’ (NK). Dans cette étude, différentes approches (in vitro, ex vivo et in vivo) chez la souris ont été développées pour caractériser les interactions entre les DCs, les cellules NK et GBS ou S. suis. L’utilisation de mutants non encapsulés a permis d’évaluer l’importance de la CPS dans ces interactions. Les résultats in vitro avec les DCs infectées par GBS ou S. suis ont démontré que ces deux pathogènes interagissent différemment avec ces cellules. GBS est grandement internalisé par les DCs, et ce, via de multiples mécanismes impliquant notamment les radeaux lipidiques et la clathrine. Le mécanisme d’endocytose utilisé aurait un effet sur la capacité du GBS à survivre intracellulairement. Quant au S. suis, ce dernier est très faiblement internalisé et, si le cas, rapidement éliminé à l’intérieur des DCs. GBS et S. suis activent les DCs via différents récepteurs et favorisent la production de cytokines et chimiokines ainsi que l’augmentation de l’expression de molécules de co-stimulation. Cette activation permet la production d’interferon-gamma (IFN-y) par les cellules NK. Cependant, GBS semble plus efficient à activer les DCs, et par conséquent, les cellules NK que S. suis. La production d’IFN-y, en réponse à la stimulation bactérienne, est principalement assurée par un contact direct entre les DCs et les cellules NK et ne dépend qu’en partie de facteurs solubles. De plus, nos résultats in vivo ont démontré que ces deux streptocoques induisent rapidement la libération d'IFN-y par les cellules NK lors de la phase aiguë de l'infection. Ceci suggère que les interactions entre les DCs et les cellules NK pourraient jouer un rôle dans le développement d’une réponse immune T auxiliaire de type 1 (T ‘helper’ 1 en anglais; Th1). Cependant, la capacité de S. suis à activer la réponse immunitaire in vivo est également plus faible que celle observée pour GBS. En effet, les CPSs de GBS et de S. suis jouent des rôles différents dans cette réponse. La CPS de S. suis empêche une activation optimale des DCs et des cellules NK alors que c’est l’opposé pour la CPS de GBS, indépendamment du sérotype évalué. En résumé, cette étude adresse pour la première fois la contribution des DCs et des cellules NK dans la réponse immunitaire innée lors d’une infection à GBS ou à S. suis et, par extension, dans le développement d’une réponse Th1. Nos résultats renforcent davantage le rôle central des DCs dans le contrôle efficace des infections causées par des bactéries encapsulées.

Influence du microbiote intestinal sur le métabolisme et la virulence des Escherichia coli entérohémorragiques

Les Escherichia coli entérohémorragiques (EHEC) représentent un problème majeur de santé publique dans les pays développés. Les EHEC sont régulièrement responsables de toxi-infections alimentaires graves chez l’humain et causent des colites hémorragiques et le symptôme hémolytique et urémique, mortel chez les enfants en bas âge. Les EHEC les plus virulents appartiennent au sérotype O157:H7 et le bovin constitue leur réservoir naturel. À ce jour il n’existe aucun traitement pour éviter l’apparition des symptômes liés à une infection à EHEC. Par conséquent, il est important d’augmenter nos connaissances sur les mécanismes employés par le pathogène pour réguler sa virulence et coloniser efficacement la niche intestinale. Dans un premier temps, l’adaptation de la souche EHEC O157:H7 EDL933 à l’activité métabolique du microbiote intestinal a été étudiée au niveau transcriptionnel. Pour se faire, EDL933 a été cultivée dans les contenus caecaux de rats axéniques (milieu GFC) et dans ceux provenant de rats colonisés par le microbiote intestinal humain (milieu HMC). Le HMC est un milieu cécal conditionné in vivo par le microbiote. Dans le HMC par rapport au GFC, EDL933 change drastiquement de profile métabolique en réponse à l’activité du microbiote et cela se traduit par une diminution de l’expression des voies de la glycolyse et une activation des voies de l’anaplérose (voies métaboliques dont le rôle est d’approvisionner le cycle TCA en intermédiaires métaboliques). Ces résultats, couplés avec une analyse métabolomique ciblée sur plusieurs composés, ont révélé la carence en nutriments rencontrée par le pathogène dans le HMC et les stratégies métaboliques utilisées pour s’adapter au microbiote intestinal. De plus, l’expression des gènes de virulence incluant les gènes du locus d’effacement des entérocytes (LEE) codant pour le système de sécrétion de type III sont réprimés dans le HMC par rapport au GFC indiquant la capacité du microbiote intestinal à réprimer la virulence des EHEC. L’influence de plusieurs composés intestinaux présents dans les contenus caecaux de rats sur l’expression des gènes de virulence d’EDL933 a ensuite été étudiée. Ces résultats ont démontré que deux composés, l’acide N-acétylneuraminique (Neu5Ac) et le N-acétylglucosamine (GlcNAc) répriment l’expression des gènes du LEE. La répression induite par ces composés s’effectue via NagC, le senseur du GlcNAc-6-P intracellulaire et le régulateur du catabolisme du GlcNAc et du galactose chez E. coli. NagC est un régulateur transcriptionnel inactivé en présence de GlcNAc-6-P qui dérive du catabolisme du Neu5Ac et du transport GlcNAc. Ce travail nous a permis d’identifier NagC comme un activateur des gènes du LEE et de mettre à jour un nouveau mécanisme qui permet la synchronisation de la virulence avec le métabolisme chez les EHEC O157:H7. La concentration du Neu5Ac et du GlcNAc est augmentée in vivo chez le rat par le symbiote humain Bacteroides thetaiotaomicron, indiquant la capacité de certaines espèces du microbiote intestinal à relâcher les composés répresseurs de la virulence des pathogènes. Ce travail a permis l’identification des adaptations métaboliques des EHEC O157:H7 en réponse au microbiote intestinal ainsi que la découverte d’un nouveau mécanisme de régulation de la virulence en réponse au métabolisme. Ces données peuvent contribuer à l’élaboration de nouvelles approches visant à limiter les infections à EHEC.

Rôle des cellules dendritiques dans la modulation de la réponse immunitaire de l'hôte contre Streptococcus suis

Streptococcus suis est un important pathogène porcin et agent zoonotique responsable de méningites et de septicémies. À ce jour, les mécanismes impliqués dans la réponse immunitaire de l’hôte lors de l’infection par S. suis sont peu connus; et il en est de même pour les stratégies utilisées par S. suis afin de déjouer cette réponse. L’augmentation de l’incidence et de la sévérité des cas humains souligne le besoin d’une meilleure compréhension des interactions entre S. suis et le système immunitaire afin de générer une réponse immunitaire efficace contre ce pathogène. Les cellules dendritiques (DCs) sont de puissantes cellules présentatrices d’antigènes qui stimulent les lymphocytes T et B, assurant la liaison entre l’immunité innée et l’immunité adaptative. L’objectif principal de ce projet était d’évaluer le rôle joué par différents facteurs de virulence de S. suis sur la modulation de la fonction des DCs et de la réponse T-dépendante. Nous avons examiné l’effet des facteurs clés pour la virulence de S. suis, dont la capsule polysaccharidique (CPS), les modifications de la paroi cellulaire (D-alanylation de l’acide lipotéichoïque et N-déacétylation du peptidoglycane) et la toxine suilysine, sur l’activation et la maturation de DCs murines dérivées de la moelle osseuse (bmDCs). Suite à l’infection par S. suis, les bmDCs sont activées et subissent un processus de maturation caractérisé par l’augmentation de l’expression de molécules de co-stimulation et la production de cytokines pro-inflammatoires. La CPS est le principal facteur interférant avec la production de cytokines, même si les modifications de la paroi cellulaire et la suilysine peuvent également moduler la production de certaines cytokines. Enfin, la CPS, les modifications de la paroi cellulaire et la suilysine interfèrent avec la déposition du complément à la surface des bactéries et, en conséquence, avec le « killing » dépendant du complément. Les résultats ont été confirmés à l’aide de bmDCs porcines. Nous avons aussi voulu identifier les récepteurs cellulaires impliqués dans la reconnaissance de S. suis par les DCs. Nous avons démontré que la production de cytokines et l’expression des molécules de co-stimulation par les DCs sont fortement dépendantes de la signalisation par MyD88, suggérant que les DCs reconnaissent S. suis et deviennent activées majoritairement via la signalisation par les récepteurs de type Toll (TLRs). En effet, on remarque une diminution de la production de plusieurs cytokines ainsi que de l’expression de certaines molécules de co-stimulation chez les DCs TLR2-/- ou TLR2-/- et TLR9-/- double négatives. Finalement, le récepteur NOD2 semblait jouer un rôle partiel dans l’activation des DCs suite à une infection par S. suis.Enfin, nous avons évalué les conséquences de la modulation des fonctions des DCs sur le développement de la réponse T-dépendante. Les splénocytes totaux produisent plusieurs cytokines en réponse à S. suis. Des analyses in vivo et ex vivo ont permis d’observer l’implication des cellules T CD4+ et le développement d’une réponse de type « T helper » 1 (TH1) bien que la quantité de cytokines TH1 produites lors de l’infection in vivo par S. suis demeure assez basse. La CPS de S. suis interfère avec la production de plusieurs cytokines par les cellules T in vitro. Expérimentalement, l’infection induite par S. suis résulte en de faibles niveaux de production d’anticorps anti-S. suis, mais aussi d’anticorps dirigés contre l’ovalbumine utilisée comme antigène rapporteur. Cette interférence est corrélée avec la sévérité des signes cliniques, suggérant que S. suis interfère avec le développement d’une réponse immunitaire adaptative appropriée qui serait requise pour contrôler la progression de l’infection. Les résultats de cette étude mèneront à une meilleure compréhension de la réponse immunitaire de l’hôte lors de l’infection par S. suis.

PtdIns(5)P activates the host cell PI3-kinase/Akt pathway during Shigella flexneri infection

The virulence factor IpgD, delivered into nonphagocytic cells by the type III secretion system of the pathogen Shigella flexneri, is a phosphoinositide 4-phosphatase generating phosphatidylinositol 5 monophosphate (PtdIns(5) P). We show that PtdIns(5) P is rapidly produced and concentrated at the entry foci of the bacteria, where it colocalises with phosphorylated Akt during the first steps of infection. Moreover, S. flexneri-induced phosphorylation of host cell Akt and its targets specifically requires IpgD. Ectopic expression of IpgD in various cell types, but not of its inactive mutant, or addition of short-chain penetrating PtdIns(5) P is sufficient to induce Akt phosphorylation. Conversely, sequestration of PtdIns(5) P or reduction of its level strongly decreases Akt phosphorylation in infected cells or in IpgD-expressing cells. Accordingly, IpgD and PtdIns(5) P production specifically activates a class IA PI 3-kinase via a mechanism involving tyrosine phosphorylations. Thus, S. flexneri parasitism is shedding light onto a new mechanism of PI 3-kinase/Akt activation via PtdIns(5) P production that plays an important role in host cell responses such as survival.

Attaching-effacing bacteria in animals

Enteric bacteria with a demonstrable or potential ability to form attaching-effacing lesions, so-called attaching-effacing (AE) bacteria, have been found in the intestinal tracts of a wide variety of warm-blooded animal species, including man. In some host species, for example cattle, pigs, rabbits and human beings, attaching-effacing Escherichia coli (AEEC) have an established role as enteropathogens. In other host species, AE bacteria are of less certain significance. With continuing advances in the detection and typing of AE strains, the importance of these bacteria for many hosts is likely to become clearer. The pathogenic effects of AE bacteria result from adhesion to the intestinal mucosa by a variety of mechanisms, culminating in the formation of the characteristic intimate adhesion of the AE lesion. The ability to induce AE lesions is mediated by the co-ordinated expression of some 40 bacterial genes organized within a so-called pathogenicity island, known as the "Locus for Enterocyte Effacement". It is also believed that the production of bacterial toxins, principally Vero toxins, is a significant virulence factor for some A-EEC strains. Recent areas of research into AE bacteria include: the use of Citrobacter rodentium to model human AEEC disease; quorum-sensing mechanisms used by AEEC to modulate virulence gene expression; and the potential role of adhesion in the persistent colonization of the intestine by AE bacteria. This review of AE bacteria covers their molecular biology, their occurrence in various animal species, and the diagnosis, pathology and clinical aspects of animal diseases with which they are associated. Reference is made to human pathogens where appropriate. The focus is mainly on natural colonization and disease, but complementary experimental data are also included. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Ixolaris, a tissue factor inhibitor, blocks primary tumor growth and angiogenesis in a glioblastoma model

Background: The expression levels of the clotting initiator protein Tissue Factor (TF) correlate with vessel density and the histological malignancy grade of glioma patients. Increased procoagulant tonus in high grade tumors (glioblastomas) also indicates a potential role for TF in progression of this disease, and suggests that anticoagulants could be used as adjuvants for its treatment. Objectives: We hypothesized that blocking of TF activity with the tick anticoagulant Ixolaris might interfere with glioblastoma progression. Methods and results: TF was identified in U87-MG cells by flow-cytometric and functional assays (extrinsic tenase). In addition, flow-cytometric analysis demonstrated the exposure of phosphatidylserine in the surface of U87-MG cells, which supported the assembly of intrinsic tenase (FIXa/FVIIIa/FX) and prothrombinase (FVa/FXa/prothrombin) complexes, accounting for the production of FXa and thrombin, respectively. Ixolaris effectively blocked the in vitro TF-dependent procoagulant activity of the U87-MG human glioblastoma cell line and attenuated multimolecular coagulation complexes assembly. Notably, Ixolaris inhibited the in vivo tumorigenic potential of U87-MG cells in nude mice, without observable bleeding. This inhibitory effect of Ixolaris on tumor growth was associated with downregulation of VEGF and reduced tumor vascularization. Conclusion: Our results suggest that Ixolaris might be a promising agent for anti-tumor therapy in humans.

Virulence factors of Escherichia coli isolated from diarrheic calves

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Development of an operational substrate for ZapA, a metalloprotease secreted by the bacterium Proteus mirabilis

The protease ZapA, secreted by Proteus mirabilis, has been considered to be a virulence factor of this opportunistic bacterium. The control of its expression requires the use of an appropriate methodology, which until now has not been developed. The present study focused on the replacement of azocasein with fluorogenic substrates, and on the definition of enzyme specificity. Eight fluorogenic substrates were tested, and the peptide Abz-Ala-Phe-Arg-Ser-Ala-Ala-Gln-EDDnp was found to be the most convenient for use as an operational substrate for ZapA. A single peptide bond (Arg-Ser) was cleaved with a Km of 4.6 µM, a k cat of 1.73 s-1, and a catalytic efficiency of 376 (mM s)-1. Another good substrate for ZapA was peptide 6 (Abz-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg-Gln-EDDnp) which was cleaved at a single bond (Phe-Ser) with a Km of 13.6 µM, a k cat of 3.96 s-1 and a catalytic efficiency of 291 (mM s)-1. The properties of the amino acids flanking the scissile bonds were also evaluated, and no clear requirement for the amino acid residue at P1 was found, although the enzyme seems to have a preference for a hydrophobic residue at P2.

Haemagglutination induced by Bordetella pertussis filamentous haemagglutinin adhesin (FHA) is inhibited by antibodies produced against FHA(430-873) fragment expressed in Lactobacillus casei

Filamentous haemagglutinin adhesin (FHA) is an important virulence factor from Bordetella pertussis related to the adhesion and spread of the bacteria through the respiratory tract. Three distinct domains have been characterized in mature FHA, and among them, the FHA(442-863) fragment was suggested to be responsible for the heparin-binding activity. In this study, we cloned the gene encoding the HEP fragment (FHA(430-873)) in a Lactobacillus casei-inducible expression vector based on the lactose operon. The recombinant bacteria, transformed with the resulting construct (L. casei-HEP), were able to express the heterologous protein depending on the sugar added to the culture. Subcutaneous inoculation of L. casei-HEP in Balb/C mice, using the cholera toxin B subunit as adjuvant, induced systemic anti-HEP antibodies that were able to inhibit in vitro erythrocyte haemagglutination induced by FHA. This is the first example of a B. pertussis antigen produced in lactic acid bacteria and opens new perspectives for alternative vaccine strategies against whooping cough.