Étude de l’effet de la metformine sur la survie cellulaire et sur la réparation de l’ADN chez la levure

Jusqu’à présent, la metformine a principalement été employée comme médicament contrôlant l’hyperglycémie des personnes atteintes de diabète de type II. Des études épidémiologiques ont démontré que les personnes, prenant de la metformine, développent moins de cancers. Par exemple, la prise de metformine réduit respectivement de 78% et de 46% les chances de développer un cancer hépatique ou pancréatique. Récemment, il a été montré que la metformine permet de réduire le développement de tumeur au niveau de la peau, suite à l’exposition à des rayons UVB. Dans cette étude, j’ai démontré que la présence de metformine permet une meilleure survie de la levure Saccharomyces cerevisiae suite à l’exposition à des rayons UVC ou UVA. De plus, j’ai démontré que la présence de metformine augmente le recrutement de l’histone Htz1 à la chromatine. Pour une souche htz1Δ, le niveau de survie suite à l’exposition aux rayons UVA est considérablement diminué. Htz1 permet le recrutement de Rad14 au site de dommages à l’ADN faits par les rayons UV. Htz1 est donc important pour la détection de ces sites. Enfin, le recrutement nucléaire de Rad14 en présence de metformine a considérablement augmenté. En absence de Rad14, le niveau de survie suite à l’exposition aux rayons UVA diminue significativement. Donc, Htz1 et Rad14 sont deux protéines clés dans la protection contre les rayons UV apportés par la metformine. En conclusion, avec les différents résultats de cette étude, il est possible de dire que la metformine permet une forme de protection contre les rayons UVC et UVA.

Vers une meilleure compréhension de la pathogenèse de la maladie osseuse reliée à la fibrose kystique

Les patients atteints de la fibrose kystique (FK) ont désormais un âge médian de survie dépassant la cinquantaine. Par contre, avec ce vieillissement surviennent de nouvelles complications dont l'une des plus prévalente est la maladie osseuse associée à la FK. Les souris dont le Cftr est invalidé génétiquement présentent une densité osseuse amoindrie qui découle d’un débalancement du remodelage osseux caractérisé par une diminution de la formation et une augmentation de la résorption osseuse. L'observation que plusieurs modèles murins FK ont un phénotype ostéopénique et ce, même en absence de certains facteurs étiologiques (inflammation chronique, prise de glucocorticoïdes, insuffisance pancréatique etc.) laisse croire que le Cftr, le gène muté dans la FK, joue un rôle non-négligeable dans le métabolisme osseux. Le présent projet étudiera l’impact de l’absence du CFTR, sur les ostéoblastes (Ob) et ostéoclastes (Oc) dans un modèle murin de FK, soit les souris Cftr-/- de souche BALB/c. De plus, les Ob, sont reconnus comme ayant un effet modulateur sur le microenvironnement leucocytaire de la moelle osseuse (MO). Ce projet visera également à investiguer l’impact de l’absence du CFTR sur la niche leucocytaire de la MO. Nos résultats de densitométrie osseuse et de microtomographie à rayons X ont confirmé que les souris Cftr -/- ont une densité osseuse et un contenu minéral osseux abaissé, une diminution du volume osseux trabéculaire, un nombre amoindri de travées osseuses et une plus grande séparation entre les travées comparé aux souris Cftr+/+. Afin de mieux comprendre ce phénotype osseux, nous avons vérifié et confirmé que l’expression génique et protéique du CFTR est présente chez des Ob dérivés de la MO, mais est absent au niveau des Oc dérivés de la MO. Ces observations corroborent nos résultats portant sur la différenciation des cellules osseuses où nous avons démontré que seule la différenciation et fonction ostéoblastique sont affectées par l'absence du CFTR. Ce défaut ostéoblastique semble influencer négativement la leucopoïèse puisque nous observons une quantité moindre de cellules T, de macrophages et de cellules dendritiques chez les souris Cftr -/- vs. Cftr +/+. À la lumière de ces résultats, l'absence du CFTR semble avoir un impact important sur les ostéoblastes et la moelle osseuse.

Étude protéomique des partenaires d`interaction de XPA en présence et en absence de dommage à l`ADN

La réparation par excision de nucléotides (NER) permet l'élimination des lésions provoquant une distorsion de la double hélice de l’ADN. Ces lésions sont induites par plusieurs agents environnementaux comme les rayons UV, ainsi que par certaines drogues chimio- thérapeutiques tel que le cisplatine. Des défauts dans la NER conduisent à de rares maladies autosomiques héréditaires : La xérodermie pigmentaire (XP), le syndrome de Cockayne (CS), le syndrome de sensibilité aux UVSS et la trichothiodystrophie (TTD). Ces maladies sont associées soit à une prédisposition élevée au cancer de la peau et / ou à de graves anomalies du développement neurologique. Le groupe de patients XP-A représente le deuxième groupe (XP) le plus fréquent, et possède la forme la plus sévère combinant cancer de la peau avec un haut risque de dégénérescence neurologique. À date, aucune explication n`a été proposée pour les symptômes neurologiques observés chez ces patients. Nous avions suggéré ainsi que la protéine XPA possède d`autres fonctions dans d`autres processus cellulaires, ceci en interagissant avec des partenaires protéiques différents de ceux déjà connus. Afin de confirmer cette hypothèse nous avions réalisé une étude protéomique à grande échelle en combinant la spectrométrie de masse à une immunoprécipitation en Tandem d`affinité (TAP), afin d`identifier de nouvelles protéines interagissant directement avec XPA. Nous avions montré que XPA peut interagir avec MRE11, la protéine clé de la réparation par recombinaison homologue. Des études additionnelles sont requises pour confirmer cette interaction et comprendre sa fonction

Déficience dans la réparation par excision de nucléotides en phase S induite par la séquestration du facteur de réplication RPA

Introduction Les lésions induites par les rayons UV peuvent causer des blocages dans la réplication de l'ADN. Ces dommages sont éliminés par le processus moléculaire très conservé de réparation par excision de nucléotides (NER). Nous avons précédemment démontré que la protéine ATR, une kinase majeure impliquée dans le stress réplicatif, est requise pour une NER efficace, et ce exclusivement durant la phase S. Des résultats subséquents ont suggéré que ce prérequis n’était pas lié à la réponse induite par ATR, mais plutôt d’une conséquence globale causée par la présence de stress réplicatif. En ce sens, nous mettons l’emphase qu’après irradiation UV, le complexe RPA joue un rôle crucial dans l'activation des mécanismes de NER ainsi que dans le redémarrage des fourches de réplication bloquées. Hypothèses: En général, les mutations qui confèrent une augmentation du stress réplicatif engendrent une séquestration excessive du facteur RPA aux fourches de réplication bloquées ce qui réduit son accessibilité pour le NER. Méthodes et résultats: Le modèle de la levure a été choisi pour vérifier cette hypothèse. Nous avons développé un essai de NER spécifique à chacune des phases du cycle cellulaire pour démontrer que les cellules déficientes en Mec1, l’homologue d’ATR, sont défectives dans la réparation par excision de nucléotides spécifiquement en phase S. De plus, plusieurs autres mutants de levure, caractérisés par un niveau de dommages spontanés élevé, ont aussi exhibé un défaut similaire. Ces mutants ont démontré une fréquence et une intensité de formation de foyers de RPA plus élevée. Finalement, une diminution partielle de RPA dans les levures a induit un défaut significatif dans le NER spécifiquement durant la phase S. Conclusion: Nos résultats supportent la notion que la séquestration de RPA aux fourches de réplication endommagées durant la phase S prévient son utilisation pour la réparation par excision de nucléotides ce qui inhibe fortement l'efficacité de réparation. Cette étude chez la levure facilite l’élucidation du phénomène analogue chez l’humain et, ultimement, comprend des implications majeures dans la compréhension du mécanisme de développement des cancers UV-dépendants.

Uso de lisados bacterianos en la prevención de la infección respiratoria recurrente en pediatría. Revisión sistemática de la literatura

Las infecciones respiratorias altas y bajas son una causa común de morbimortalidad infantil. Se ha propuesto el uso de los lisados bacterianos para prevenir las infecciones recurrentes sin embargo su uso aún se considera controversial. Metodología: Se realizó una revisión sistemática de la literatura. La búsqueda se realizó a través de las bases de datos PUBMED, Embase, Ovid, LiLaCS y Cochrane library plus. Se incluyeron metanálisis publicados en idiomas inglés y español, entre los años 1998 y 2012. Se realizó una evaluación de calidad siguiendo la estrategia Quorum y un análisis cualitativo y cuantitativo de los resultados. Resultados: Se incluyeron 4 revisiones sistemáticas de la literatura con metanálisis. Fue apreciable la disminución de las recurrencias de las infecciones respiratorias relacionadas con el uso de los lisados bacterianos. Los lisados bacterianos disminuyen la necesidad de uso de antibióticos. No se encontró evidencia sobre el uso de los lisados sobre desenlaces como la necesidad de intervenciones adicionales, tiempo de hospitalización, costo relacionado con la atención en salud. No se reportaron eventos adversos de importancia. Conclusión: Los lisados bacterianos son eficaces en disminuir la recurrencia de las infecciones respiratorias en pacientes en edad pediátrica.

Convergencia de vías de señalización en un modelo de apoptosis

La sepsis es un evento inflamatorio generalizado del organismo inducido por un daño causado generalmente por un agente infeccioso. El patógeno más frecuentemente asociado con esta entidad es el Staphylococcus aureus, responsable de la inducción de apoptosis en células endoteliales debida a la producción de ceramida. Se ha descrito el efecto protector de la proteína C activada (PCA) en sepsis y su relación con la disminución de la apoptosis de las células endoteliales. En este trabajo se analizó la activación de las quinasas AKT, ASK1, SAPK/JNK y p38 en un modelo de apoptosis endotelial usando las técnicas de Western Blotting y ELISA. Las células endoteliales (EA.hy926), se trataron con C2-ceramida (130μM) en presencia de inhibidores químicos de cada una de estas quinasas y PCA. La supervivencia de las células en presencia de inhibidores químicos y PCA fue evaluada por medio de ensayos de activación de las caspasas 3, 7 y 9, que verificaban la muerte celular por apoptosis. Los resultados evidencian que la ceramida reduce la activación de AKT y aumenta la activación de las quinasas ASK, SAPK/JNK y p38, en tanto que PCA ejerce el efecto contrario. Adicionalmente se encontró que la tiorredoxina incrementa la activación/fosforilación de AKT, mientras que la quinasa p38 induce la defosforilación de AKT.

Alteraciones en el material genético de pintores de carros expuestos a solventes orgánicos en una localidad de Bogotá

Los solventes orgánicos son sustancias químicas que por sus propiedades físico-químicas son fácilmente inhalados o absorbidos por la piel, pueden causar daños de diversa índole en la salud. En Colombia existen normas que contemplan las medidas de protección, sin embargo persiste la informalidad en el sector de pintores de autos, por lo cual los trabajadores expuestos, a largo plazo pueden ver afectada su salud. En este estudio se analizó la relación entre individuos expuestos laboralmente a los solventes orgánicos versus no expuestos con respecto a la longitud de sus telómeros y formación de fragilidades. Se emplearon muestras de sangre extraídas por venopunción, recolectada en dos tubos: uno con Heparina, destinado al cultivo de linfocitos, para obtener cromosomas metafásicos y evaluar en ellos la presencia de fragilidades; el otro tubo con EDTA, fue empleado para la extracción de ADN y se utilizó para obtener los valores de longitud telomérica mediante la técnica de PCR cuantitativa. Los análisis estadísticos se realizaron aplicando la prueba de rangos de Wilcoxon, en el caso de la presencia de fragilidades se analizó la razón No.Fragilidades/No.Metafases, aplicando el método de Wilcoxon se encontró que existe diferencia estadísticamente significativa entre expuestos y no expuestos (p = 0,036), en donde los expuestos presentan mayor frecuencia de fragilidades. Por otra parte el valor relativo de longitud telomérica del grupo de expuestos fue mayor que el observado en el grupo de no expuestos, esta diferencia fue estadísticamente significativa (Wilcoxon, p = 0.002).

Probiotic modulation of dendritic cell function is influenced by ageing

Dendritic cells (DCs) are critical for the generation of T-cell responses. DC function may be modulated by probiotics, which confer health benefits in immunocompromised individuals, such as the elderly. This study investigated the effects of four probiotics, Bifidobacterium longum bv. infantis CCUG 52486, B. longum SP 07/3, L. rhamnosus GG (L.GG) and L. casei Shirota (LcS) on DC function in an allogeneic mixed leucocyte reaction (MLR) model, using DCs and T-cells from young and older donors in different combinations. All four probiotics enhanced expression of CD40, CD80 and CCR7 on both young and older DCs, but enhanced cytokine production (TGF-β, TNF-α) by old DCs only. LcS induced IL-12 and IFNγ production by DC to a greater degree than other strains, while Bifidobacterium longum bv. infantis CCUG 52486 favoured IL-10 production. Stimulation of young T cells in an allogeneic MLR with DC was enhanced by probiotic pretreatment of old DCs, which demonstrated greater activation (CD25) than untreated controls. However, pretreatment of young or old DCs with LPS or probiotics failed to enhance the proliferation of T-cells derived from older donors. In conclusion, this study demonstrates that ageing increases the responsiveness of DCs to probiotics, but this is not sufficient to overcome the impact of immunosenescence in the MLR.

Dysregulated circulating dendritic cell function in ulcerative colitis is partially restored by probiotic strain Lactobacillus casei Shirota

BACKGROUND: Dendritic cells regulate immune responses to microbial products and play a key role in ulcerative colitis (UC) pathology. We determined the immunomodulatory effects of probiotic strain Lactobacillus casei Shirota (LcS) on human DC from healthy controls and active UC patients. METHODS: Human blood DC from healthy controls (control-DC) and UC patients (UC-DC) were conditioned with heat-killed LcS and used to stimulate allogeneic T cells in a 5-day mixed leucocyte reaction. RESULTS: UC-DC displayed a reduced stimulatory capacity for T cells (P < 0.05) and enhanced expression of skin-homing markers CLA and CCR4 on stimulated T cells (P < 0.05) that were negative for gut-homing marker β7. LcS treatment restored the stimulatory capacity of UC-DC, reflecting that of control-DC. LcS treatment conditioned control-DC to induce CLA on T cells in conjunction with β7, generating a multihoming profile, but had no effects on UC-DC. Finally, LcS treatment enhanced DC ability to induce TGFβ production by T cells in controls but not UC patients. CONCLUSIONS: We demonstrate a systemic, dysregulated DC function in UC that may account for the propensity of UC patients to develop cutaneous manifestations. LcS has multifunctional immunoregulatory activities depending on the inflammatory state; therapeutic effects reported in UC may be due to promotion of homeostasis.

Relationships Among Murine CD11chigh Dendritic Cell Subsets as Revealed by Baseline Gene Expression Patterns

The functional relationships and properties of different subtypes of dendritic cells (DC) remain largely undefined. To better characterize these cells, we used global gene analysis to determine gene expression patterns among murine CD11c(high) DC subsets. CD4(+), CD8alpha(+), and CD8alpha(-) CD4(-) (double negative (DN)) DC were purified from spleens of normal C57/BL6 mice and analyzed using Affymetrix microarrays. The CD4(+) and CD8alpha(+) DC subsets showed distinct basal expression profiles differing by >200 individual genes. These included known DC subset markers as well as previously unrecognized, differentially expressed CD Ags such as CD1d, CD5, CD22, and CD72. Flow cytometric analysis confirmed differential expression in nine of nine cases, thereby validating the microarray analysis. Interestingly, the microarray expression profiles for DN cells strongly resembled those of CD4(+) DC, differing from them by <25 genes. This suggests that CD4(+) and DN DC are closely related phylogenetically, whereas CD8alpha(+) DC represent a more distant lineage, supporting the historical distinction between CD8alpha(+) and CD8alpha(-) DC. However, staining patterns revealed that in contrast to CD4(+) DC, the DN subset is heterogeneous and comprises at least two subpopulations. Gene Ontology and literature mining analyses of genes expressed differentially among DC subsets indicated strong associations with immune response parameters as well as cell differentiation and signaling. Such associations offer clues to possible unique functions of the CD11c(high) DC subsets that to date have been difficult to define as rigid distinctions.

Cohabitation with a B16F10 melanoma-bearer cage mate influences behavior and dendritic cell phenotype in mice

This study evaluated the effects of cohabitation with a B16F10 melanoma-bearer cage mate on behavior and immune functions in mice. Five different experiments were conducted. In each of them, the female mice were divided into two groups: control and experimental. One mouse of each control pair was kept undisturbed and called ""companion of health partner"" (CHP). One mouse of each experimental pair was inoculated with B16FI0 cells and the other, the subject of this study, was called ""companion sick partner"" (CSP). On Day 20 of cohabitation, behavior and immune parameters from CHP and CSP mice were analyzed. In comparison to the CHP, the CSP mice: (1) presented an increased general locomotion in the open field and a decreased exploration time and number of entries in the plus-maze open arms; (2) had an enhanced expression of the CD80 costimulatory molecule on Iab(+)CD11c(+) spleen cells, but no differences were found on lymph nodes cells; (3) presented an altered differentiation of bone marrow cells in the presence of GM-CSF, IL-4, and LPS in vitro, resulting in a lower percentage of Iab(+)CD80(+) cells; (4) had a deficit in the establishment of a Delayed Type of Hypersensitivity to ovalbumin, which was associated to an in vitro proliferation of an IL-10-producing lymphocyte subpopulation after ovalbumin stimulation. Corticosterone levels detected on Day 20 of cohabitation were similar in CHP and CSP mice. It is shown here that DCs phenotype in mice is affected by conditions associated with behavioral alterations indicative of an anxiety-like state induced by the cohabitation with a tumor-bearer conspecific. This phenomenon occurred probably through a nondependent corticosterone mechanism. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

MyD88 Signaling Is Required for Efficient Innate and Adaptive Immune Responses to Paracoccidioides brasiliensis Infection

The mechanisms that govern the initial interaction between Paracoccidioides brasiliensis, a primary dimorphic fungal pathogen, and cells of the innate immunity need to be clarified. Our previous studies showed that Toll-like receptor 2 (TLR2) and TLR4 regulate the initial interaction of fungal cells with macrophages and the pattern of adaptive immunity that further develops. The aim of the present investigation was to assess the role of MyD88, an adaptor molecule used by TLRs to activate genes of the inflammatory response in pulmonary paracoccidioidomycosis. Studies were performed with normal and MyD88(-/-) C57BL/6 mice intratracheally infected with P. brasiliensis yeast cells. MyD88(-/-) macrophages displayed impaired interaction with fungal yeast cells and produced low levels of IL-12, MCP-1, and nitric oxide, thus allowing increased fungal growth. Compared with wild-type (WT) mice, MyD88(-/-) mice developed a more severe infection of the lungs and had marked dissemination of fungal cells to the liver and spleen. MyD88(-/-) mice presented low levels of Th1, Th2, and Th17 cytokines, suppressed lymphoproliferation, and impaired influx of inflammatory cells to the lungs, and this group of cells comprised lower numbers of neutrophils, activated macrophages, and T cells. Nonorganized, coalescent granulomas, which contained high numbers of fungal cells, characterized the severe lesions of MyD88(-/-) mice; the lesions replaced extensive areas of several organs. Therefore, MyD88(-/-) mice were unable to control fungal growth and showed a significantly decreased survival time. In conclusion, our findings demonstrate that MyD88 signaling is important in the activation of fungicidal mechanisms and the induction of protective innate and adaptive immune responses against P. brasiliensis.

Attempts at a peptide vaccine against paracoccidioidomycosis, adjuvant to chemotherapy

Chemotherapy is the basis of treatment of paracoccidioidomycosis in its various forms. Depending on the Paracoccidioides brasiliensis virulence, the status of host immunity, the degree of tissue involvement and fungal dissemination, treatment can be extended for long periods with an alarming frequency of relapses. Association of chemotherapy with a vaccine to boost the cellular immune response seemed a relevant project not only to reduce the time of treatment but also to prevent relapses and improve the prognosis of anergic cases. The candidate immunogen is the gp43 major diagnostic antigen of P. brasiliensis and more specifically its derived peptide P10, carrying the CD4(+) T-cell epitope. Both gp43 and P10 protected Balb/c mice against intratracheal infections with virulent P. brasiliensis strain. P10 as single peptide or in a multiple-antigen-peptide (MAP) tetravalent construction was protective without adjuvant either by preimmunization and intratracheal challenge or as a therapeutic agent in mice with installed infection. P10 showed additive protective effects in drug-treated mice stimulating a Th-1 type immune response with high IFN-gamma and IL-12. P10 and few other peptides in the gp43 were selected by Tepitope algorithm and actually shown to promiscuously bind several prominent HLA-DR molecules suggesting that a peptide vaccine could be devised for a genetically heterogenous population. P10 was protective in animals turned anergic, was effective in a DNA minigene vaccine, and increased the protection by monoclonal antibodies in Balb/c mice. DNA vaccines and peptide vaccines are promising therapeutic tools to be explored in the control of systemic mycoses.

Identification and characterization of antigenic proteins potentially expressed during the infectious process of Paracoccidioides brasiliensis

Paracoccidioides brasiliensis causes paracoccidioidomycosis (PCM), a systemic mycosis presenting clinical manifestations ranging from mild to severe forms. A P. brasiliensis cDNA expression library was produced and screened with pooled sera from PCM patients adsorbed against antigens derived from in vitro-grown P. brasiliensis yeast cells. Sequencing DNA inserts from clones reactive with PCM patients sera indicated 35 open reading frames presenting homology to genes involved in metabolic pathways, transport, among other predicted functions. The complete cDNAs encoding aromatic-L-amino-acid decarboxylase (Pbddc), lumazine synthase (Pbls) and a homologue of the high affinity copper transporter (Pbctr3) were obtained. Recombinant proteins PbDDC and PbLS were obtained; a peptide was synthesized for PbCTR3. The proteins and the synthetic peptide were recognized by sera of patients with confirmed PCM and not by sera of healthy patients. Using the in vivo-induced antigen technology (IVIAT), we identified immunogenic proteins expressed at high levels during infection. Quantitative real time RTPCR demonstrated high transcript levels of Pbddc, Pbls and Pbctr3 in yeast cells infecting macrophages. Transcripts in yeast cells derived from spleen and liver of infected mice were also measured by qRT-PCR. Our results suggest a putative role for the immunogenic proteins in the infectious process of P. brasiliensis. (C) 2009 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

XERODERMA PIGMENTOSUM: LIVING IN THE DARK BUT WITH HOPE IN THERAPY

Xeroderma pigmentosum patients suffer from extreme photosensitivity caused by a genetic defect in DNA repair pathways. This condition obliges them to live in darkness and avoid sunshine. Although the molecular basis of the defect has been known for more than 40 years now, the treatment possibilities are very limited, and to date all have been focused on the skin. Herein, we summarize the effects of sunlight and the molecular mechanisms implicated in the defects that lead to this syndrome, as well as the strategies that have been tested to alleviate skin manifestations, including cancer. Preclinical attempts to correct genetic defects by means of different gene therapy approaches are also described. All these efforts are now bringing hope and some light into the life of patients and their families.