Clinical and hormonal effects of the new angiotensin II receptor antagonist LRB081.

The renin-angiotensin system is a major contributor to the pathophysiology of cardiovascular diseases such as congestive heart failure and hypertension. Antagonizing angiotensin (Ang) II at the receptor site may produce fewer side effects than inhibition of the promiscuous converting enzyme. The present study was designed to assess in healthy human subjects the effect of LRB081, a new orally active AT1-receptor antagonist, on the pressor action of exogenous Ang II. At the same time, plasma hormones and drug levels were monitored. At 1-week intervals and in a double-blind randomized fashion, 8 male volunteers received three doses of LRB081 (10, 40, and 80 mg) and placebo. Blood pressure (BP) was measured at a finger by photoplethysmograph. The peak BP response to intravenous injection of a standard dose of Ang II was determined before and for < or = 24 h after administration of an oral dose of LRB081 or placebo. After drug administration, the blood BP response to Ang II was expressed in percent of the response before drug administration. At the same time, plasma renin activity (PRA), Ang II, aldosterone, catecholamine (radioassays), and drug levels (by high-performance liquid chromatography) were monitored. After LRB081 administration, a dose dependent inhibition of the BP response to Ang II was observed. Maximal inhibition of the systolic BP response was 54 +/- 3 (mean +/- SEM), 63 +/- 2, and 93 +/- 1% with 10, 40, and 80 mg LRB081, respectively. The time to peak was 3 h for 6 subjects and 4 and 6 h for 2 others. Preliminary plasma half-life (t1/2) was calculated at 2 h. With the highest dose, the inhibition remained significant for 24 h (31 +/- 5%, p < 0.05). Maximal BP-blocking effect and maximal plasma drug level coincided, suggesting that the unmetabolized LRB081 is responsible for the antagonistic effect. PRA and Ang II increased dose dependently after LRB081 intake. Aldosterone, epinephrine, and norepinephrine concentrations remained unchanged. No clinically significant adverse reaction was observed during the study. LRB081 is a well-tolerated, orally active, potent, and long-acting Ang II receptor antagonist. Unlike in the case of losartan, no active metabolite of LRB081 has been shown to be responsible for the main effects.

Control of pancreatic β-cell mass and function by gluco-incretin hormones : identification of novel regulatory mechanisms for the treatment of diabetes

Summary : Control of pancreatic ß-cell mass and function by gluco-incretin hormones: Identification of novel regulatory mechanisms for the treatment of diabetes The ß-cells of islets of Langerhans secrete insulin to reduce hyperglycemia. The number of pancreatic islet ß-cells and their capacity to secrete insulin is modulated in normal physiological conditions to respond to the metabolic demand of the organism. A failure of the endocrine pancreas to maintain an adequate insulin secretory capacity due to a reduced ß-cell number and function underlies the pathogenesis of both type 1 and type 2 diabetes. The molecular mechanisms controlling the glucose competence of mature ß-cells, i.e., the magnitude of their insulin secretion response to glucose, ß-cell replication, their differentiation from precursor cells and protection against apoptosis are poorly understood. To investigate these mechanisms, we studied the effects on ß-cells of the gluco-incretin hormones, glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) and glucagon-like peptide-1 (GLP-1) which are secreted by intestinal endocrine cells after food intake. Besides acutely potentiating glucose-stimulated insulin secretion, these hormones induce ß-cell differentiation from precursor cells, stimulate mature ß-cell replication, and protect them against apoptosis. Therefore, understanding the molecular basis for gluco-incretin action may lead to the uncovering of novel ß-cell regulatory events with potential application for the treatment or prevention of diabetes. Islets from mice with inactivation of both GIP and GLP-1 receptor genes (dK0) present a defect in glucose-induced insulin secretion and are more sensitive than control islets to cytokine-induced apoptosis. To search for regulatory genes, that may control both glucose competence and protection against apoptosis, we performed comparative transcriptomic analysis of islets from control and dK0 mice. We found a strong down-regulation of the IGF1 Rexpression in dK0 islets. We demonstrated in both a mouse insulin-secreting cell line and primary islets, that GLP-1 stimulated IGF-1R expression and signaling. Importantly, GLP-1induced IGF-1R-dependent Akt phosphorylation required active secretion, indicating the presence of an autocrine activation mechanism. We further showed that activation of IGF-1R signaling was dependent on the secretion of IGF-2 and IGF-2 expression was regulated by nutrients. Finally, we demonstrated that the IGF-Z/IGF-1R autocrine loop was required for GLP-1 i) to protect ß-cells against cytokine-induced apoptosis, ii) to enhance their glucose competence and iii) to increase ß-cell proliferation. Résumé : Contrôle de la masse des cellules ß pancréatiques et de leur fonction par les hormones glucoincrétines: Identification de nouveaux mécanismes régulateurs pour le traitement du diabète Les cellules ß des îlots de Langerhans sécrètent l'insuline pour diminuer l'hyperglycémie. Le nombre de cellules ß et leur capacité à sécréter l'insuline sont modulés dans les conditions physiologiques normales pour répondre à la demande métabolique de l'organisme. Un échec du pancréas endocrine à maintenir sa capacité sécrétoire d'insuline dû à une diminution du nombre et de la fonction des cellules ß conduit au diabète de type 1 et de type 2. Les mécanismes moléculaires contrôlant la compétence au glucose des cellules ß matures, tels que, l'augmentation de la sécrétion d'insuline en réponse au glucose, la réplication des cellules ß, leur différentiation à partir de cellules précurseurs et la protection contre l'apoptose sont encore peu connus. Afin d'examiner ces mécanismes, nous avons étudié les effets sur les cellules ß des hormones gluco-incrétines, glucose-dépendent insulinotropic polypeptide (G1P) et glucagon-like peptide-1 (GLP-1) qui sont sécrétées par les cellules endocrines de l'intestin après la prise alimentaire. En plus de potentialiser la sécrétion d'insuline induite par le glucose, ces hormones induisent la différentiation de cellules ß à partir de cellules précurseurs, stimulent leur prolifération et les protègent contre l'apoptose. Par conséquent, comprendre les mécanismes d'action des gluco-incrétines permettrait de découvrir de nouveaux processus régulant les cellules ß avec d'éventuelles applications dans le traitement ou la prévention du diabète. Les îlots de souris ayant une double inactivation des gènes pour les récepteurs du GIP et du GLP-1 (dK0) présentent un défaut de sécrétion d'insuline stimulée par le glucose et une sensibilité accrue à l'apoptose induite par les cytokines. Afin de déterminer les gènes régulés, qui pourraient contrôler à la fois la compétence au glucose et la protection contre l'apoptose, nous avons effectué une analyse comparative transcriptomique sur des îlots de souris contrôles et dKO. Nous avons constaté une forte diminution de l'expression d'IGF-1R dans les îlots dKO. Nous avons démontré, à la fois dans une lignée cellulaire murine sécrétant l'insuline et dans îlots primaires, que le GLP-1 stimulait l'expression d'IGF-1R et sa voie de signalisation. Par ailleurs, la phosphorylation d'Akt dépendante d'IGF1-R induite parle GLP-1 nécessite une sécrétion active, indiquant la présence d'un mécanisme d'activation autocrine. Nous avons ensuite montré que l'activation de la voie de signalisation d'IGF-1R était dépendante de la sécrétion d'IGF-2, dont l'expression est régulée par les nutriments. Finalement, nous avons démontré que la boucle autocrine IGF-2/IGF-1R est nécessaire pour le GLP-1 i) pour protéger les cellules ß contre l'apoptose induite par les cytokines, ii) pour améliorer la compétence au glucose et iii) pour augmenter la prolifération des cellules ß. Résumé tout public : Contrôle de la masse des cellules ß pancréatiques et de leur fonction par les hormones gluco-incrétines: Identification de nouveaux mécanismes régulateurs pour le traitement du diabète Chez les mammifères, la concentration de glucose sanguine (glycémie) est régulée et maintenue à une valeur relativement constante d'environ 5 mM. Cette régulation est principalement contrôlée par 2 hormones produites par les îlots pancréatiques de Langerhans: l'insuline sécrétée par les cellules ß et le glucagon sécrété par les cellules a. A la suite d'un repas, l'augmentation de la glycémie entraîne la sécrétion d'insuline ce qui permet le stockage du glucose dans le foie, les muscles et le tissu adipeux afin de diminuer le taux de glucose circulant. Lors d'un jeûne, la diminution de la glycémie permet la sécrétion de glucagon favorisant alors la production de glucose par le foie, normalisant ainsi la glycémie. Le nombre de cellules ß et leur capacité sécrétoire s'adaptent aux variations de la demande métabolique pour assurer une normoglycémie. Une destruction complète ou partielle des cellules ß conduit respectivement au diabète de type 1 et de type 2. Bien que l'augmentation de la glycémie soit le facteur stimulant de la sécrétion d'insuline, des hormones gluco-incrétines, principalement le GLP-1 (glucagon-like peptide-1) et le GIP (glucose-dependent insulinotropic polypeptide) sont libérées par l'intestin en réponse aux nutriments (glucose, acides gras) et agissent au niveau des cellules ß, potentialisant la sécrétion d'insuline induite par le glucose, stimulant leur prolifération, induisant la différentiation de cellules précurseurs en cellules ß matures et les protègent contre la mort cellulaire (apoptose). Afin d'étudier plus en détail ces mécanismes, nous avons généré des souris déficientes pour les récepteurs du GIP et du GLP-l. Les îlots pancréatiques de ces souris présentent un défaut de sécrétion d'insuline stimulée par le glucose et une sensibilité accrue à l'apoptose par rapport aux îlots de souris contrôles. Nous avons donc cherché les gènes régulés pas ces hormones contrôlant la sécrétion d'insuline et la protection contre l'apoptose. Nous avons constaté une forte diminution de l'expression du récepteur à l'IGF-1 (IGF-1R) dans les îlots de souris déficientes pour les récepteurs des gluco-incrétines. Nous avons démontré dans un model de cellules ß en culture et d'îlots que le GLP-1 augmentait l'expression d'IGF-1R et la sécrétion de son ligand (IGF-2) permettant l'activation de la voie de signalisation. Finalement, nous avons montré que l'activation de la boucle IGF-2/IGF-1R induite par le GLP-1 était nécessaire pour la protection contre l'apoptose, l'augmentation de la sécrétion et la prolifération des cellules ß.

Acquired antibody responses against Plasmodium vivax infection vary with host genotype for duffy antigen receptor for chemokines (DARC).

BACKGROUND: Polymorphism of the Duffy Antigen Receptor for Chemokines (DARC) is associated with susceptibility to and the severity of Plasmodium vivax malaria in humans. P. vivax uses DARC to invade erythrocytes. Individuals lacking DARC are 'resistant' to P. vivax erythrocytic infection. However, susceptibility to P. vivax in DARC+ individuals is reported to vary between specific DARC genotypes. We hypothesized that the natural acquisition of antibodies to P. vivax blood stages may vary with the host genotype and the level of DARC expression. Furthermore, high parasitemia has been reported to effect the acquisition of immunity against pre-erythrocytic parasites. We investigated the correlation between host DARC genotypes and the frequency and magnitude of antibodies against P. vivax erythrocytic stage antigens. METHODOLOGY/FINDINGS: We assessed the frequencies and magnitudes of antibody responses against P. vivax and P. falciparum sporozoite and erythrocytic antigens in Colombian donors from malaria-endemic regions. The frequency and level of naturally-acquired antibodies against the P. vivax erythrocytic antigens merozoite surface protein 1 (PvMSP1) and Duffy binding protein (PvDBP) varied with the host DARC genotypes. Donors with one negative allele (FY*B/FY*Bnull and FY*A/FY*Bnull) were more likely to have anti-PvMSP1 and anti-PvDBP antibodies than those with two positive alleles (FY*B/FY*B and FY*A/FY*B). The lower IgG3 and IgG1 components of the total IgG response may account for the decreased responses to P. vivax erythrocytic antigens with FY*A/FY*B and FY*B/FY*B genotypes. No such association was detected with P. falciparum erythrocytic antigens, which does not use DARC for erythrocyte invasion. CONCLUSION/SIGNIFICANCE: Individuals with higher DARC expression, which is associated with higher susceptibility to P. vivax infection, exhibited low frequencies and magnitudes of P. vivax blood-stage specific antibody responses. This may indicate that one of the primary mechanisms by which P. vivax evades host immunity is through DARC indirectly down-regulating humoral responses against erythrocytic invasion and development.

The anorexigenic effects of metformin involve increases in hypothalamic leptin receptor expression.

Metformin demonstrates anorectic effects in vivo and inhibits neuropeptide Y expression in cultured hypothalamic neurons. Here we investigated the mechanisms implicated in the modulation of feeding by metformin in animals rendered obese by long-term high-fat diet (diet-induced obesity [DIO]) and in animals resistant to obesity (diet resistant [DR]). Male Long-Evans rats were kept on normal chow feeding (controls) or on high-fat diet (DIO, DR) for 6 months. Afterward, rats were treated 14 days with metformin (75 mg/kg) or isotonic sodium chloride solution and killed. Energy efficiency, metabolic parameters, and gene expression were analyzed at the end of the high-fat diet period and after 14 days of metformin treatment. At the end of the high-fat diet period, despite higher leptin levels, DIO rats had higher levels of hypothalamic neuropeptide Y expression than DR or control rats, suggesting a central leptin resistance. In DIO but also in DR rats, metformin treatment induced significant reductions of food intake accompanied by decreases in body weight. Interestingly, the weight loss achieved by metformin was correlated with pretreatment plasma leptin levels. This effect was paralleled by a stimulation of the expression of the leptin receptor gene (ObRb) in the arcuate nucleus. These data identify the hypothalamic ObRb as a gene modulated after metformin treatment and suggest that the anorectic effects of the drug are potentially mediated via an increase in the central sensitivity to leptin. Thus, they provide a rationale for novel therapeutic approaches associating leptin and metformin in the treatment of obesity.

Role of estrogen receptor signaling in mammary gland development

Abstract : Breast cancer incidence rates have increased over the past hundred years, in particular, in Western industrial countries and they continue to rise worldwide. Breast cancer risk has been linked to life exposure to endogenous and exogenous estrogens, and there is increasing concern that exposure to endocrine disruptors which are increasingly accumulating in our environment may also have a role. Using the mouse as model, I have analyzed the physiological role of estrogen signaling in mammary gland development. I have shown that estrogen signaling through the estrogen receptor alpha (ERα) in the mammary epithelium is required for ductal morphogenesis during puberty. Moreover, I have demonstrated that estrogens induce proliferation of mammary epithelial cells through a paracrine mechanism. The presence of estrogen signaling is essential cell intrinsically via ERα or ERβ for the terminal differentiation into milk secreting cells during pregnancy. Furthermore, I have examined how perinatal exposure to the estrogenic plasticizer bisphenol A (BPA) found ubiquitously in consumer goods such as baby bottles formula and beverage containers affects the normal mammary gland development and possibly predispose the mammary gland to tumorigenesis. I have found that C57b16 mice that were exposed, via their drinking water, to several BPA doses ranging from 0.025µg/kg/day to 250µg/kg/day exhibits delayed terminal end bud formation and consequently the ductal outgrowth. Later in life, the mice that were exposed in utero to BPA displayed an increased number of mammary epithelial cells. Acute exposure of 3-week-old mice to BPA can alter gene expression levels of an important estrogen target gene, amphiregulin. Taken together these data are compatible with a scenario in which perinatal BPA exposure may alter mammary gland development by affecting developmental signaling pathways. Résumé : Les taux d'incidence des cancers du sein ont augmenté au cours des cent dernières années en particulier dans les pays industriels occidentaux et ils continuent d'augmenter dans le monde entier. Le risque du cancer du sein a été corrélé à l'exposition au cours de la vie aux oestrogènes endogènes et exogènes. Il y a une préoccupation croissante concernant l'exposition aux perturbateurs endocriniens qui ne cessent de s'accumulent dans notre environnement et qui peuvent également avoir un rôle dans l'augmentation des cancers du sein. En utilisant le modèle de souris, j'ai analysé le rôle physiologique de la voie de signalisation à l'oestrogène dans le développement mammaire. J'ai prouvé que l'oestrogène par l'intermédiaire de son récepteur alpha (ERα) est indispensable dans l'épithélium pour la morphogénèse du système canalaire pendant la puberté. De plus, j'ai démontré que les oestrogènes induisent la prolifération des cellules épithéliales mammaires par un mécanisme paracrine. La présence de la voie de signalisation à l'oestrogène est essentielle de manière intrinsèque à la cellule par l'intermédiaire d'ERα ou ERβ pour la différentiation terminale des cellules épithéliales en cellules sécrétrices de lait pendant la grossesse. En outre, j'ai examiné comment l'exposition périnatale au bisphénol A (BPA), un plastifiant présentant des propriétés ostrogéniques et omniprésent dans divers produits d'usage courant tels que les biberons des bébés et les récipients en plastique, affecte le développement de la glande mammaire et prédispose probablement celle-ci à la tumorigénèse. J'ai constaté que l'exposition périnatale à BPA retarde la formation des bourgeons terminaux et par conséquent la croissance du système canalaire. Plus tard dans la vie, les souris qui ont été exposées dans l'utérus au BPA ont montré un plus grand nombre de cellules épithéliales mammaires. L'exposition aiguë de souris âgées de 3 semaines au BPA perturbe le niveau d'expression d'un gène cible important de l'oestrogène, l'amphiregulin. Ces données sont compatibles avec un scénario dans lequel l'exposition périnatale au BPA peut changer le développement de la glande mammaire en affectant des voies de signalisation développementales.

Development of a T Cell Receptor Targeting an HLA-A*0201 Restricted Epitope from the Cancer-Testis Antigen SSX2 for Adoptive Immunotherapy of Cancer.

The clinical success of adoptive immunotherapy of cancer relies on the selection of target antigens that are highly expressed in tumor cells but absent in essential normal tissues. A group of genes that encode the cancer/testis or cancer germline antigens have been proposed as ideal targets for immunotherapy due to their high expression in multiple cancer types and their restricted expression in immunoprivileged normal tissues. In the present work we report the isolation and characterization of human T cell receptors (TCRs) with specificity for synovial sarcoma X breakpoint 2 (SSX2), a cancer/testis antigen expressed in melanoma, prostate cancer, lymphoma, multiple myeloma and pancreatic cancer, among other tumors. We isolated seven HLA-A2 restricted T cell receptors from natural T cell clones derived from tumor-infiltrated lymph nodes of two SSX2-seropositive melanoma patients, and selected four TCRs for cloning into retroviral vectors. Peripheral blood lymphocytes (PBL) transduced with three of four SSX2 TCRs showed SSX241-49 (KASEKIFYV) peptide specific reactivity, tumor cell recognition and tetramer binding. One of these, TCR-5, exhibited tetramer binding in both CD4 and CD8 cells and was selected for further studies. Antigen-specific and HLA-A*0201-restricted interferon-γ release, cell lysis and lymphocyte proliferation was observed following culture of TCR engineered human PBL with relevant tumor cell lines. Codon optimization was found to increase TCR-5 expression in transduced T cells, and this construct has been selected for development of clinical grade viral vector producing cells. The tumor-specific pattern of expression of SSX2, along with the potent and selective activity of TCR-5, makes this TCR an attractive candidate for potential TCR gene therapy to treat multiple cancer histologies.

Biliverdin inhibits Toll-like receptor-4 (TLR4) expression through nitric oxide-dependent nuclear translocation of biliverdin reductase.

The cellular response to an inflammatory stressor requires a proinflammatory cellular activation followed by a controlled resolution of the response to restore homeostasis. We hypothesized that biliverdin reductase (BVR) by binding biliverdin (BV) quells the cellular response to endotoxin-induced inflammation through phosphorylation of endothelial nitric oxide synthase (eNOS). The generated NO, in turn, nitrosylates BVR, leading to nuclear translocation where BVR binds to the Toll-like receptor-4 (TLR4) promoter at the Ap-1 sites to block transcription. We show in macrophages that BV-induced eNOS phosphorylation (Ser-1177) and NO production are mediated in part by Ca(2+)/calmodulin-dependent kinase kinase. Furthermore, we show that BVR is S-nitrosylated on one of three cysteines and that this posttranslational modification is required for BVR-mediated signaling. BV-induced nuclear translocation of BVR and inhibition of TLR4 expression is lost in macrophages derived from Enos(-/-) mice. In vivo in mice, BV provides protection from acute liver damage and is dependent on the availability of NO. Collectively, we elucidate a mechanism for BVR in regulating the inflammatory response to endotoxin that requires eNOS-derived NO and TLR4 signaling in macrophages.

The neonatal Fc receptor is not required for mucosal infection by mouse mammary tumor virus.

The milk-borne mouse mammary tumor virus (MMTV) infects newborn mice via the intestine. Infection is initially restricted to Peyer's patches and later spreads to the epithelial cells of the mammary gland. The receptor that mediates uptake and transport of MMTV across the intestinal barrier has not yet been identified, The neonatal Fc receptor (nFcR), which is expressed by enterocytes during the first two weeks of life, is downregulated at weaning, and its disappearance correlates with the onset of intestinal resistance to MMTV. To test whether the nFcR mediates transport and allows infection, we foster nursed on infected MMTV mothers beta2 microglobulin-deficient (beta2m-deficient) newborn mice that are unable to express the nFcR at the surface of their enterocytes. Exposure of beta2m-deficient mice to milk-borne virus resulted in the deletion of peripheral blood T cells reactive to the superantigen encoded by MMTV. Since beta2m-deficient newborn mice are susceptible to MMTV infection despite the lack of the nFcR, we conclude that the nFcR is not required for MMTV transport.

Familial evaluation in catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia: disease penetrance and expression in cardiac ryanodine receptor mutation-carrying relatives.

BACKGROUND: Catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia (CPVT) is an inherited arrhythmia syndrome associated with mutations in the cardiac ryanodine receptor gene (Ryr2) in the majority of patients. Previous studies of CPVT patients mainly involved probands, so current insight into disease penetrance, expression, genotype-phenotype correlations, and arrhythmic event rates in relatives carrying the Ryr2 mutation is limited. METHODS AND RESULTS: One-hundred sixteen relatives carrying the Ryr2 mutation from 15 families who were identified by cascade screening of the Ryr2 mutation causing CPVT in the proband were clinically characterized, including 61 relatives from 1 family. Fifty-four of 108 antiarrhythmic drug-free relatives (50%) had a CPVT phenotype at the first cardiological examination, including 27 (25%) with nonsustained ventricular tachycardia. Relatives carrying a Ryr2 mutation in the C-terminal channel-forming domain showed an increased odds of nonsustained ventricular tachycardia (odds ratio, 4.1; 95% CI, 1.5-11.5; P=0.007, compared with N-terminal domain) compared with N-terminal domain. Sinus bradycardia was observed in 19% of relatives, whereas other supraventricular dysrhythmias were present in 16%. Ninety-eight (most actively treated) relatives (84%) were followed up for a median of 4.7 years (range, 0.3-19.0 years). During follow-up, 2 asymptomatic relatives experienced exercise-induced syncope. One relative was not being treated, whereas the other was noncompliant. None of the 116 relatives died of CPVT during a 6.7-year follow-up (range, 1.4-20.9 years). CONCLUSIONS: Relatives carrying an Ryr2 mutation show a marked phenotypic diversity. The vast majority do not have signs of supraventricular disease manifestations. Mutation location may be associated with severity of the phenotype. The arrhythmic event rate during follow-up was low.

The role of Toll-like Receptor (TLR) 9 in the development of a T-helper (Th)1/Th2 response in the murine model of infection with " Leishmania major "

1.1 SUMMARY The role of the non-specific innate immune system is as important as the elaboration of the adaptive immune system in the initiation of an immune response to pathogens. The role of the Toll-like receptors (TLRs) in the innate immune response to virus and bacterial pathogens is widely recognised, however, little is known about the role of TLRs in host defence against eukaryotic pathogens. Immunologic investigations on the marine model of infection with Leishmania major (L. major) have correlated the outcome of the disease with expansion of different subsets of CD4+ cells, designated Th1 and Th2. The resistance of C57BL/6, CBA and C3H/He mice is linked with an IL-12 driven Th1 response. In BALB/c mice the susceptibility correlates with an IL-4 driven Th2 response. The initial event promoting the development of a Th1 or Th2 response still remains elusive. Recently, the contribution of the TLR signalling pathway in the innate and acquired immune response to infection with the intracellular protozoan parasite L. major has been demonstrated. Thus, the purpose of this study is to determine whether TLRs may play a role in influencing the outcome of the infection by directing the development of a Th1 or a Th2 response during infection with L, major parasites, in resistant C57BL/6 and susceptible BALB/c mice, respectively. We demonstrated that MyD88, the major TLR adaptor molecule is necessary for C57BL/6 to develop a resistant Th1 response following L. major infection. Our data show the essential role of MyD88 in the establishment of a protective Th1 response. We subsequently aimed to determine which TLRs may be involved in the protective response. Since TLR2 and TLR4 have shown to have a potential role for Leishmania recognition, we analysed the course of infection in TLR2 and TLR4 deficient mice on a C57BL/6 resistant background following L. major infection. Our results clearly demonstrate that TLR2 or TLR4 aze dispensable to control the outcome of the disease as the TLR2 and TLR4 knockout mice developed a protective Th1 response. With the aim of determining a potential TLR candidate important in the initiation of the Thl response, we assessed the mRNA expression of different TLRs (TLR1 to TLR9) using quantitative real-time RT-PCR at different time points during the first week of infection. The results clearly showed an upregulation of TLR7 and TLR9 mRNA expression during the early phase of infection in resistant C57BL/6 mice but not in susceptible BALB/c mice. To provide in vivo evidence for the role for, these TLRs in the outcome of cutaneous leishmaniasis, studies using TLR7 and TLR9 deficient mice on a resistant C57BL/6 background were performed. The TLR7 deficient mice developed a resistance phenotype that was comparable with C57BL/6 wild type mice. Thus, the presence of TLR7 is not indispensable for the development of a Th1 response and resistance to infection. On the contrary, TLR9 deficient mice on the C57BL/6 resistant background showed high variability in the outcome of the disease. Although some mice behave as resistant C57BL/6 mice, half of them developed high lesion following infection and showed a decrease in IFN-γ production and an increase in IL-4 as compared to wild type mice. These results suggest that TLR9 may be involved in the control of infection. To test the hypothesis that regulatory T cells (Treg) are playing a role in the high variability in the disease outcome in TLR9 deficient mice, depletion of CD4+CD25+ T cells with a specific antibody three days before infection with L. major were performed Interestingly, these treated mice developed large lesions, low IL-4 and decreased IFN-γ producion when compared to untreated mice. A better understanding of the mechanism by which Treg cells influence the outcome of the disease in TLR9 deficient mice following L. major infection is currently under investigation. Altogether, this study demonstrates the importance of TLR9 in the induction of a protective T'h1 response, a process that is involved in the resolution of the lesion induced by L. major infection. 1.2 RÉSUMÉ Le rôle de la réponse immunitaire innée a longtemps été négligé quant à l'impact qu'elle pourrait avoir dans l'initiation d'une réponse immune adaptative efficace dirigée contre un pathogène. Si l'importance des récepteurs Toll-like (TLR) du système inné dans la reconnaissance des virus et bactéries a été démontrée, son rôle dans la défense contre les pathogènes eucaryotes reste encore très élusif. Récemment, il a été montré que les voies de signalisation provenant de l'activation des TLRs pouvaient initier la réponse immunitaire innée et adaptative après une infection avec le parasite protozoaire Leishmania major (L. major). Dans un modèle marin d'infection avec L. major alors que la plupart des souches de souris telles que C57BL/6 sont résistantes à l'infection et développent une réponse immunitaire de type T helper 1 (Th1) induite par IL-12, peu de souches dont les BALB/c sont sensibles et développent une réponse Th2 induite par IL-4. La différentiation Th1/Th2 est un événement qui prend place de manière définitive lors de la première semaine après infection. Les événements précoces promouvant le développement d'une réponse Th1 ou Th2 n'étant pas connus, l'objectif de ce travail a été de démontrer un rôle des TLRs dans l'initiation d'une réponse immune innée et adaptative suite à l'infection par L. major. Nous avons démontré que MyD88, une molécule importante dans le processus de signalisation des TLRs, est nécessaire pour que les souris résistantes C57BL/6 développent une réponse Th1 protectrice. L'importance du rôle de TLR2 et TLR4 dans la reconnaissance du parasite Leishmania ayant été démontrée, nous avons privilégié l'analyse de la réponse immunitaire suite à une infection in vivo de souris déficiente en TLR2 ou TLR4 sur un fond génétique résistant. Les résultats obtenus montrent que la présence de ces récepteurs n'est pas indispensable pour le contrôle de l'infection et la polarisation d'une réponse Th1 caractéristique de la résistance à L. major. Cependant d'autres TLRs peuvent aussi activer la voie de signalisation MyD88 dépendante. L'expression de l'ARNm des différents TLRs dans les ganglions drainant de souris sensibles et résistantes pendant la première semaine d'infection a été déterminée par PCR quantitative en temps réel. Les résultats obtenus montrent que l'ARNm de TLR7 et TLR9 était régulé positivement suite à l'infection par L. major chez les souris résistantes C57BL/6 alors qu'aucune modulation n'était détectable chez les souris sensibles BALB/c. Le rôle des récepteurs TLR7 et TLR9 a donc été évalué par l'infection par L. major des souris déficientes en TLR7 et TLR9 sur fond génétique C57BL/6. Nos résultats ont clairement démontré que les souris déficientes en TLR7 montrent une réponse immunitaire identique à celle des souris résistantes C57BL/6, signifiant que TLR7 n'est pas indispensable au développement d'une Th1 ainsi qu'au contrôle de la parasitémie. Paz contre, les souris déficientes en TLR9 sur un fond génétique résistant ont montré une grande variabilité dans la réponse à l'infection. En effet, la moitié des souris deviennent sensibles à l'infection, ceci étant associé à une diminution dans la production d'IFN-γ et à une augmentation de la production d'IL-4. Ces résultats suggèrent que TLR9 est impliqué dans le contrôle de la lésion et de la réponse immunitaire suite à l'infection avec L. major. Cependant les résultats avec les souris déficientes en TLR9 montrant une grande hétérogénéité et une balance Th1/Th2 instable, nous avons émis l'hypothèse que les cellules T régulatrices pouvaient être impliquées dans ce phénomène. Nous avons effectivement constaté qu'après déplétion des cellules CD4+CD25+, les souris déficientes en TLR9 développent des lésions aussi grandes que les souris BALB/c après infection par L. major. Cependant le nombre de parasites reste le même que chez les souris C57BL/6. De plus la production d'IL-4 ainsi que celle d'IFN-γ reste extrêment bas. Les mécanismes régulateurs impliqués dans ce processus sont en cours d'analyse. Ce travail met en évidence l'importance du TLR9 dans le développement d'une réponse Th1 lors d'une infection avec L. major, un processus nécessaire pour la résistance à l'infection. 1.3 RESUME POUR UN LARGE PUBLIC La leishmaniose est une maladie parasitaire répandue dans le monde entier et touchant plus de 88 pays. L'incidence mondiale de la leishmaniose cutanée et de 1 à 1,5 million de nouveaux cas par année. Plus de 12 millions de personnes sont affectées par la maladie et 350 millions de personnes sont une population à risque. Un modèle marin d'infection avec Leishmania major (L. major) a été établi qui reproduit plusieurs tableaux cliniques observés dans le cas de la leishmaniose cutanée chez l'homme. L'analyse de la réponse immunitaire dans les souris infectées par L. major a permis de distinguer deux groupes : les souris de la plupart des souches telles que C57BL/6 sont résistantes à l'infection et développent une réponse immunitaire de type T helper 1 (Th1), alors que quelques souches dont les BALB/c sont sensibles et développent une réponse de type Th2. La réponse immune adaptative dans le modèle d'infection avec L. major à été largement étudiée. Cependant, les événements précoces déterminants pour le développement d'une réponse Th1 ou Th2 restent encore très flous. Récemment, plusieurs publications ont montré que les récepteurs Toll-like (TLR) peuvent contribuer à l'initiation de la réponse immunitaire lors d'une infection avec le parasite intracellulaire L. major. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié le rôle de MyD88, une molécule importante dans le processus de signalisation des TLRs, dans la réponse immune suite à une infection avec L. major. En l'absence de MyD88, les souris normalement résistantes à l'infection avec L. major deviennent sensibles et développent des lésions importantes. Ces souris ne sont plus capables de développer une réponse Thl, normalement caractéristique de leur phénotype résistant. Nous avons ensuite tenté de comprendre quels TLRs, plus précisément, pouvait être impliqué dans ce processus. Malgré quelques évidences démontrant que TLR2 et TLR4 pouvaient avoir un rôle important dans l'initiation d'une réponse immunitaire adaptative à Leishmania, nous avons montré que, in vivo après infection avec L. major, la déficience d'un de ces récepteurs n'était pas suffisante à faire basculer la réponse immunitaire. Les souris C57BL/6 déficient en TLR2 ou TLR4 peuvent parfaitement contrôler l'évolution de la maladie. De plus, ces souris, malgré l'absence de TLR2 ou TLR4, sont capables de monter une parfaite réponse Thl. Etant donné que TLR2 et TLR4 n'étaient pas essentiels pour la résistance à la maladie, nous avons analysé les TLRs, parmi les 12 décrits qui pouvaient être indispensables au développement d'une réponse de type Th1 associée à la résistance à l'infection par Leishmania. Nos expériences ont montré que l'expression de l'ARN messager (ARNm) de TLR7 et TLR9 était modulée suite à l'infection par L. major chez la souris résistante C57BL/6 alors qu'aucune modulation n'était visible chez les souris sensible BALB/c. Pensant que ces TLRs pourraient jouer un rôle dans la réponse immunitaire au parasite, nous avons étudié l'évolution de l'infection dans les souris déficientes en TLR7 et TLR9. Nos résultats ont clairement démontré que TLR7 n'était pas indispensable à la résistance au parasite alors que l'absence de TLR9 avait des conséquences radicales sur le contrôle de la lésion et de la réponse immunitaire suite à l'infection avec L. major. Ce travail révèle ainsi l'importance du TLR9 dans le développement d'une réponse Th1 lors d'une infection avec L. major, un processus nécessaire pour la résistance à l'infection. Il est a noté que nos résultats sont en accord avec le fait que les motifs CpG, qui sont des immunostimulateurs interagissant avec le TLR9, ont une activité adjuvante importante dans la préparation de vaccins contre la leishmaniose. Une meilleure compréhension des mécanismes immunologiques impliquant le TLR9 dans la reconnaissance du parasite est alors indispensable pour le développement de vaccins thérapeutiques efficaces.

Characterization of an interaction between fetal hemoglobin and lipid A of LPS resulting in augmented induction of cytokine production in vivo and in vitro.

A previously described extract of sheep fetal liver was reported to reverse many of the cytokine changes associated with aging in mice, including an augmented spleen cell ConA-stimulated production of IL-4 and decreased production of IL-2. Similar effects were not seen with adult liver preparations. These changes were observed in various strains of mice, including BALB/c, DBA/2 and C57BL/6, using mice with ages ranging from 8 to 110 weeks. Preliminary characterization of this crude extract showed evidence for the presence of Hb gamma chain, as well as of lipid A of LPS. We show below that purified preparations of sheep fetal Hb, but not adult Hb, in concert with suboptimally stimulating doses of LPS (lipid A), cooperate in the regulation of production of a number of cytokines, including TNFalpha and IL-6, in vitro. Furthermore, isolated fresh spleen or peritoneal cells from animals treated in vivo with the same combination of Hb and LPS, showed an augmented capacity to produce these cytokines on further culture in vitro. Evidence was also obtained for a further interaction between CLP, LPS and fetal Hb itself in this augmented cytokine production. These data suggest that some of the functional activities in the fetal liver extract reported earlier can be explained in terms of a novel immunomodulatory role of a mixture of LPS (lipid A) and fetal Hb.

Injection of partially purified estrogen receptor protein from Xenopus liver nuclei into oocytes activates the silent vitellogenin locus.

Injection of extracts from Xenopus liver nuclei that are enriched 2000 times in estradiol receptor into Xenopus oocytes induces transcription of the silent vitellogenin locus, which is activated in liver by estradiol, but not of the albumin locus, which is active in liver but suppressed by high levels of estradiol. Transcription initiates within the 5'-end region of the gene we have studied and probably continues into the 3' third. The activation seems to be very efficient, but most of the primary transcripts are probably rapidly and inaccurately processed. New proteins are also made and secreted by the oocytes.