Rôle des Cellules Endothéliales Progénitrices dans la Régulation de la Fonction Plaquettaire

Les Cellules Endothéliales Progénitrices ("Endothelial Progenitor Cells", EPCs) sont des précurseurs endothéliaux qui jouent un rôle émergeant en biologie vasculaire. Les EPCs ont été localisées dans le cordon ombilical, la moelle osseuse, le sang périphérique et dans certains tissus régénérateurs. Les interactions des EPCs avec les cellules sanguines et vasculaires peuvent largement influencer leurs propriétés biologiques et dicter leur fonctionnement pendant la réparation endothéliale. Plus spécifiquement, les interactions des EPCs avec les plaquettes circulantes induisent leur migration, leur recrutement et leur différentiation en cellules endothéliales aux sites de lésions vasculaires. Cependant, l’impact d’une telle interaction sur la fonction plaquettaire n’a pas été recherché. Le but de mon projet était de :1) générer des EPCs à partir des cellules mononucléaires du sang humain périphérique ("Peripheral Blood Mononuclear Cells", PBMCs); 2) étudier les interactions adhésives entre les EPCs et les plaquettes; 3) déterminer leur impact sur la fonction plaquettaire et la formation du thrombus et 4) décrire le mécanisme d’action des EPCs sur les plaquettes et le thrombus. Mises en culture sur une surface de fibronectine dans un milieu conditionné, les PBMCs fraîchement isolées possédaient une morphologie ronde et une petite taille. Après cinq jours, les PBMCs adhérentes donnaient naissance à des colonies, puis formaient une monocouche de cellules aplaties caractéristiques des EPCs après dix jours de culture. Les EPCs différenciées étaient positives pour l’Ulex-lectine et l’Acétyle des lipoprotéines de faible densité ("Acetylated Low Density Lipoprotein", Ac-LDL), exprimaient les marqueurs progéniteurs (CD34, P-sélectine, VEGFR2, vWF et VE-Cadhérine) tandis que les marqueurs leucocytaires (CD14, PSGL-1 et L-sélectine) étaient absents. Ces EPCs interagissaient avec les plaquettes activées par un mécanisme dépendant de la P-sélectine plaquettaire, inhibaient l’activation et l’agrégation plaquettaire et réduisaient significativement l’adhésion plaquettaire, principalement par l’action de prostacycline (PGI2). En fait, ceci était associé avec une augmentation de l’expression de la cyclooxygénase-2 (COX-2) et du monoxyde d’azote (NO) synthéthase inductible (iNOS). Toutefois, les effets inhibiteurs des EPCs sur la fonction plaquettaire ont été renversés par une inhibition de la COX et non pas du NO. Bien que les EPCs fussent en mesure de lier les plaquettes via la P-sélectine, leurs effets prédominants étaient médiés essentiellement par une sécrétion paracrine, impliquant la PGI2. Néanmoins, un rapprochement étroit ou un bref contact entre les EPCs et les plaquettes était requis pour que cette fonction soit complètement réalisée. D’ailleurs, cet aspect a été investigué chez des souris déficientes en P-sélectine (P-sel-/-) et chez leurs congénères de phénotype sauvage (Wild Type, WT). Chez les souris WT, les EPCs inhibaient l’agrégation plaquettaire dans le sang complet de manière concentration-dépendante alors que dans les souris P-sel-/-, l’action des EPCs n’avait pas d’effet significatif. De plus, en utilisant un modèle murin de thrombose artérielle, nous avons démontré que l’infusion systémique des EPCs altéraient la formation du thrombus et réduisaient significativement sa masse chez les souris WT, mais non pas chez les souris P-sel-/-. En outre, le nombre des EPCs incorporées au niveau du thrombus et de la paroi vasculaire était visiblement réduit chez les P-sel-/- par rapport aux souris WT. Dans cette étude, nous sommes parvenus à différentier adéquatement des EPCs à partir des PBMCs, nous avons étudié les interactions adhésives entre les EPCs et les plaquettes, et nous avons décrit leur impact sur la fonction plaquettaire et la formation du thrombus. De plus, nous avons identifié la PGI2 comme étant le principal facteur soluble sécrété par les EPCs en culture et responsable de leurs effets inhibiteurs sur l’activation, l’adhésion et l’agrégation plaquettaire in vitro. De surcroît, nous avons élucidé le mécanisme d’action des EPCs sur l’agrégation plaquettaire et la formation du thrombus, in vivo, et nous avons souligné le rôle de la P-sélectine plaquettaire dans ce processus. Ces résultats ajoutent de nouvelles connaissances sur la biologie des EPCs et définissent leur rôle potentiel dans la régulation de la fonction plaquettaire et la thrombogenèse.

Studies on the exaggerated inflammatory response caused by streptococcus suis at systemic and central nervous system levels

Streptococcus suis de type 2 est un microorganisme pathogène d’importance chez le porc. Il est la cause de différentes pathologies ayant comme caractéristique commune la méningite. C’est également un agent émergeant de zoonose : des cas cliniques humains ont récemment été rapportés en Asie. Cependant, la pathogénèse de S. suis n’est pas encore complètement élucidée. Jusqu’à présent, la réponse pro-inflammatoire initiée par S. suis n’a été étudiée qu’in vitro. L’étude du choc septique et de la méningite requiert toujours des modèles expérimentaux appropriés. Au cours de cette étude, nous avons développé un modèle in vivo d’infection chez la souris qui utilise la voie d’inoculation intra-péritonéale. Ce modèle a servi à l’étude de la réponse pro-inflammatoire associée à ce pathogène, tant au niveau systémique qu’au niveau du système nerveux central (SNC). Il nous a également permis de déterminer si la sensibilité aux infections à S. suis pouvait être influencée par des prédispositions génétiques de l’hôte. Le modèle d’infection par S. suis a été mis au point sur des souris de lignée CD1. Les résultats ont démontré une bactériémie élevée pendant les trois jours suivant l’infection. Celle-ci était accompagnée d’une libération rapide et importante de différentes cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL-6, IL-12p40/p70, IFN-ɣ) et de chémokines (KC, MCP-1 and RANTES), qui ont entraîné un choc septique et la mort de 20 % des animaux. Ensuite, pour confirmer le rôle de l’inflammation sur la mortalité et pour déterminer si les caractéristiques génétiques de l’hôte pouvaient influencer la réponse inflammatoire et l’issue de la maladie, le modèle d’infection a été étendu à deux lignées murines consanguines différentes considérées comme résistante : la lignée C57BL/6 (B6), et sensible : la lignée A/J. Les résultats ont démontré une importante différence de sensibilité entre les souris A/J et les souris B6, avec un taux de mortalité atteignant 100 % à 20 h post-infection (p.i.) pour la première lignée et de seulement 16 % à 36 h p.i. pour la seconde. La quantité de bactéries dans le sang et dans les organes internes était similaire pour les deux lignées. Donc, tout comme dans la lignée CD1, la bactériémie ne semblait pas être liée à la mort des souris. La différence entre les taux de mortalité a été attribuée à un choc septique non contrôlé chez les souris A/J infectées par S. suis. Les souris A/J présentaient des taux exceptionnellement élevés de TNF-α, IL-12p40/p70, IL-1β and IFN- γ, significativement supérieurs à ceux retrouvés dans la lignée B6. Par contre, les niveaux de chémokines étaient similaires entre les lignées, ce qui suggère que leur influence est limitée dans le développement du choc septique dû à S. suis. Les souris B6 avaient une production plus élevée d’IL-10, une cytokine anti-inflammatoire, ce qui suppose que la cascade cytokinaire pro-inflammatoire était mieux contrôlée, entraînant un meilleur taux de survie. Le rôle bénéfique potentiel de l’IL-10 chez les souris infectées par S. suis a été confirmé par deux approches : d’une part en bloquant chez les souris B6 le récepteur cellulaire à l’IL-10 (IL-10R) par un anticorps monoclonal anti-IL-10R de souris et d’autre part en complémentant les souris A/J avec de l’IL-10 de souris recombinante. Les souris B6 ayant reçu le anticorps monoclonal anti-IL-10R avant d’être infectées par S. suis ont développé des signes cliniques aigus similaires à ceux observés chez les souris A/J, avec une mortalité rapide et élevée et des taux de TNF-α plus élevés que les souris infectées non traitées. Chez les souris A/J infectées par S. suis, le traitement avec l’IL-10 de souris recombinante a significativement retardé l’apparition du choc septique. Ces résultats montrent que la survie au choc septique dû à S. suis implique un contrôle très précis des mécanismes pro- et anti-inflammatoires et que la réponse anti-inflammatoire doit être activée simultanément ou très rapidement après le début de la réponse pro-inflammatoire. Grâce à ces expériences, nous avons donc fait un premier pas dans l’identification de gènes associés à la résistance envers S. suis chez l’hôte. Une des réussites les plus importantes du modèle d’infection de la souris décrit dans ce projet est le fait que les souris CD1 ayant survécu à la septicémie présentaient dès 4 jours p.i. des signes cliniques neurologiques clairs et un syndrome vestibulaire relativement similaires à ceux observés lors de méningite à S. suis chez le porc et chez l’homme. L’analyse par hybridation in situ combinée à de l’immunohistochimie des cerveaux des souris CD1 infectées a montré que la réponse inflammatoire du SNC débutait avec une augmentation significative de la transcription du Toll-like receptor (TLR)2 et du CD14 dans les microvaisseaux cérébraux et dans les plexus choroïdes, ce qui suggère que S. suis pourrait se servir de ces structures comme portes d’entrée vers le cerveau. Aussi, le NF-κB (suivi par le système rapporteur de l’activation transcriptionnelle de IκBα), le TNF-α, l’IL-1β et le MCP-1 ont été activés, principalement dans des cellules identifiées comme de la microglie et dans une moindre mesure comme des astrocytes. Cette activation a également été observée dans différentes structures du cerveau, principalement le cortex cérébral, le corps calleux, l’hippocampe, les plexus choroïdes, le thalamus, l’hypothalamus et les méninges. Partout, cette réaction pro-inflammatoire était accompagnée de zones extensives d’inflammation et de nécrose, de démyélinisation sévère et de la présence d’antigènes de S. suis dans la microglie. Nous avons mené ensuite des études in vitro pour mieux comprendre l’interaction entre S. suis et la microglie. Pour cela, nous avons infecté des cellules microgliales de souris avec la souche sauvage virulente (WT) de S. suis, ainsi qu’avec deux mutants isogéniques, un pour la capsule (CPS) et un autre pour la production d’hémolysine (suilysine). Nos résultats ont montré que la capsule était un important mécanisme de résistance à la phagocytose pour S. suis et qu’elle modulait la réponse inflammatoire, en dissimulant les composants pro-inflammatoires de la paroi bactérienne. Par contre, l’absence d’hémolysine, qui est un facteur cytotoxique potentiel, n’a pas eu d’impact majeur sur l’interaction de S. suis avec la microglie. Ces études sur les cellules microgliales ont permis de confirmer les résultats obtenus précédemment in vivo. La souche WT a induit une régulation à la hausse du TLR2 ainsi que la production de plusieurs médiateurs pro-inflammatoires, dont le TNF-α et le MCP-1. S. suis a induit la translocation du NF-kB. Cet effet était plus rapide dans les cellules stimulées par le mutant déficient en CPS, ce qui suggère que les composants de la paroi cellulaire représentent de puissants inducteurs du NF-kB. De plus, la souche S. suis WT a stimulé l’expression de la phosphotyrosine, de la PKC et de différentes cascades liées à l’enzyme mitogen-activated protein kinase (MAPK). Cependant, les cellules microgliales infectées par le mutant déficient en CPS ont montré des profils de phosphorylation plus forts et plus soutenus que celles infectées par le WT. Finalement, la capsule a aussi modulé l’expression de l’oxyde nitrique synthétase inductible (iNOS) induite par S. suis et par la production subséquente d’oxyde nitrique par la microglie. Ceci pourrait être lié in vivo à la neurotoxicité et à la vasodilatation. Nous pensons que ces résultats contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes sous-tendant l’induction de l’inflammation par S. suis, ce qui devrait permettre, d’établir éventuellement des stratégies plus efficaces de lutte contre la septicémie et la méningite. Enfin, nous pensons que ce modèle expérimental d’infection chez la souris pourra être utilisé dans l’étude de la pathogénèse d’autres bactéries ayant le SNC pour cible.

Association entre les dérégulations des cellules dendritiques et les altérations des lymphocytes B présentes chez les patients infectés par le VIH

La dérégulation du compartiment B est une conséquence importante de l’infection par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), qui peut mener à des manifestations autoimmunes et ultimement à des lymphomes B. Parmi les premières anomalies détectées, on dénote l’activation polyclonale, reflétée par la présence d’hyperglobulinémie (hyper-Ig) et des titres élevés d’autoanticorps chez les patients. On observe également une altération des dynamiques des populations, notamment une expansion de la population des cellules matures activées. De plus, les patients évoluent vers l’incapacité de générer une réponse humorale efficace, et sont sujets à une perte de la mémoire immunologique en phase chronique, caractérisée par une diminution de la population des cellules mémoires et par l’épuisement cellulaire. Toutefois, on connaît très peu les mécanismes impliqués dans de telles altérations. Les cellules dendritiques (DC) sont parmi les premières populations cellulaires à rencontrer et à propager le VIH lors d’une infection, et s’en trouvent affectées directement et indirectement, par le virus et ses composantes. On retrouve en effet une diminution des fréquences de DC dans le sang, les muqueuses et les organes lymphoïdes de patients infectés par le VIH, ainsi qu’un blocage au niveau de la maturation cellulaire. Toutefois, un débat perdure quant à l’apparition de ces altérations durant la phase aigüe de l’infection, et à la restauration des fréquences et des fonctions des DC chez les patients sous traitement. Cette controverse est due à la rareté des études longitudinales incluant des suivis qui s’échelonnent de la phase aigüe à la phase chronique de l’infection. Les DC jouent un rôle important dans le développement, la survie et l’activation des lymphocytes B, de façon T-dépendante et T-indépendante, notamment via des facteurs de croissance tel que BLyS (B lymphocyte stimulator). Par conséquent, nous formulons l’hypothèse que dans le cadre d’une infection VIH, les altérations observées au niveau des cellules B sont modulées par les DC. L’objectif majeur de cette étude est donc d’évaluer l’implication potentielle des DC dans les altérations des cellules B au cours de l’infection par le VIH. Pour ce faire, nous avons d’abord caractérisé de façon longitudinale le statut des populations de DC du sang périphérique de patients infectés au VIH et présentant différents types de progression de la maladie. Cela nous a permis d’évaluer la présence d’une corrélation entre les dynamiques de DC et le type de progression. Par la suite, nous avons évalué la capacité des DC à exprimer BLyS, puis mesuré sa concentration ainsi que celles d’autres facteurs de croissance des cellules B dans le plasma des patients. Enfin, nous avons caractérisé le statut des lymphocytes B, en fonction du stade de l’infection et du taux de progression clinique des patients. Cette étude démontre une diminution de la fréquence des populations de DC myéloïdes (mDC) dans le sang de patients infectés par le VIH sujets à une progression clinique. Cette diminution est observée dès le stade aigu de l’infection et au-delà du traitement antirétroviral (ART). Des concentrations élevées de MCP-1 (monocyte chemotactic protein), MIP (macrophage inflammatory protein) -3α et MIP-3β suggèrent la possibilité d’un drainage vers des sites périphériques. Nous observons également des niveaux supérieurs à la normale de précurseurs CD11c+CD14+CD16- en phase chronique, possiblement liés à une tendence de régénération des DC. Les patients en phase chronique présentent de hautes concentrations plasmatiques de BLyS, reflétée par un haut taux d’expression de cette cytokine par les mDC et leurs précurseurs. Parallèlement, nous observons une expansion des cellules B matures activées ainsi que des taux élevés d’IgG et IgA dans le sang de ces patients. De plus, nous constatons l’expansion d’une population de cellules B qui présente à la fois des caractéristiques de cellules B immatures transitionnelles (TI, transitional immature), et de cellules B recirculantes activées de la zone marginale (MZ, marginal zone), considérées ici comme des «précurseurs/activées de la MZ». Cette étude démontre aussi, chez les progresseurs lents, une meilleure préservation du compartiment des DC du sang périphérique, accompagnée d’une augmentation de précurseurs des DC de phénotype CD11c+CD14+CD16+, ainsi que des concentrations plasmatiques et niveaux d’expression normaux de BLyS. Conséquemment, nous n’avons pas observé d’augmentation des cellules B matures activées et des cellules B précurseurs/activées de la MZ. Toutefois, la fréquence des cellules B matures de la MZ est diminuée, reflétant possiblement leur recrutement vers des sites périphériques et leur contribution à un mécanisme actif de contrôle de la progression de la maladie. L’ensemble de ce travail suggère que dans le cadre d’une infection au VIH, les altérations observées au niveau des DC modulent les anomalies des cellules B. Par conséquent, le maintien de l’équilibre des fonctions DC, notamment les fonctions noninflammatoires, pourrait avoir un impact important dans la prévention de la progression de maladies associées aux altérations du compartiment des cellules B.

Modulation de la réponse immunitaire dans le cerveau par la barrière hémato-encéphalique : implication en sclérose en plaques

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire du système nerveux central (SNC) caractérisée par une infiltration périvasculaire de cellules mononucléaires, telles que les lymphocytes T CD4+ et CD8+, les lymphocytes B ainsi que les cellules myéloïdes qui comprend les monocytes, les macrophages et les cellules dendritiques (DCs). Ce phénomène d’infiltration est dû à une fragilisation de la barrière hémato-encéphalique (BHE). L’entrée des cellules immunitaires au SNC va mener à la destruction de la gaine de myéline et donc à l’apparition de plaques de démyélinisation. Ainsi, nous avons émis l’hypothèse que la migration des divers sous-types de cellules immunitaires du sang périphérique à travers la BHE est contrôlée par des mécanismes moléculaires distincts et spécifiques à chaque type cellulaire. Afin de répondre à cette hypothèse, quatre différentes études ont été mises sur pieds. En premier lieu, nous démontrons un effet bénéfique des statines sur la BHE en SEP, en diminuant la migration des lymphocytes T et des monocytes, et en diminuant la diffusion de marqueurs moléculaire soluble. Ce phénomène s’opère via la suppression du processus d’isoprenylation, et en empêchant probablement la contraction des cellules endothéliales de la BHE. De plus, nous démontrons que les monocytes qui migrent au SNC en condition inflammé sont en mesures de se différencier en DCs et d’induire une réponse inflammatoire de la part des lymphocytes T CD4+. La migration des monocytes à travers la BHE est contrôlée par une nouvelle molécule d’adhérence nommée Ninjurin-1. Le blocage de Ninjurin-1 conduit à une inhibition spécifique de la migration des monocytes in vitro, ainsi qu’à une amélioration des signes cliniques du modèle animal de la SEP, soit l’encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE). Finalement, nous démontrons que la migration des lymphocytes T CD8+ au SNC s’effectue via l’intégrine alpha-4. De plus, la majorité des lymphocytes T CD8+ que l’on retrouve dans le liquide céphalo-rachidien de patients SEP, dans le SNC de souris EAE ainsi que dans le SNC de souris infectée au virus de l’hépatite murine portent un phénotype effecteur mémoire. Ces données pourraient expliquer l’émergence de leucoencéphalopathie multifocale progressive observée chez certains patients SEP traités au natalizumab, un anticorps dirigé contre l’intégrine alpha-4. En conclusion, notre étude a permis de démontrer l’importance des monocytes provenant de la périphérie dans le processus inflammatoire prenant part au SNC en SEP. L’inhibition d’entrée de ces cellules pourrait s’avérer bénéfique en SEP tout en permettant l’immuno-surveillance du cerveau, ce que l’anti-alpha-4 intégrine ne permet pas. Les statines pourraient s’avérer une autre option intéressante puisqu’elles agissent sur les processus inflammatoires impliqués dans la SEP.

Étude du rôle de l'interleukine-32 dans l'infection à VIH-1

Les progresseurs lents du VIH-1 sont de rares sujets asymptomatiques pendant plusieurs années sans thérapie antirétrovirale. Parmi ces sujets à progression lente vers le SIDA, il est possible qu’un sous-groupe perde le contrôle de leur infection après plusieurs années de contrôle. Notre laboratoire a analysé l’expression différentielle de différentes protéines et voies moléculaires associées à la perte de contrôle de l’infection: l’interleukine-32 (IL-32) est une cytokine pro-inflammatoire dont le niveau des isoformes alpha et delta a significativement diminué chez les progresseurs lents lors de la perte de contrôle. Par ailleurs, des études antérieures ont attribué, de façon intrigante, à l’IL-32 aussi bien des propriétés anti-VIH-1 que des propriétés immunosuppressives induisant un environnement propice à la réplication du VIH-1. Ce projet de maitrise s’est penché sur l’implication de l’IL-32 dans la progression de l’infection à VIH-1 avec un accent particulier sur les progresseurs lents. Nous avons principalement mesuré les niveaux d’IL-32 des sujets séropositifs comparativement aux sujets VIH négatif et estimé les fonctions de cette cytokine à travers des études longitudinales et de corrélation. Nous avons observé que l’IL-32 total demeure plus élevé chez les séropositifs comparativement aux sujets VIH négatif. Également, l’infection par le VIH-1 entraine une augmentation du niveau d’IL-32 total. De plus, après une année de thérapie antirétrovirale, les taux plasmatiques d’IL-32 total demeurent significativement plus élevés que ceux des sujets VIH négatif. Comme attendu, le taux d’IL-32 total augmente lors de la perte de contrôle de l’infection chez les progresseurs lents. Une forte concentration plasmatique d’IL-32 total coïncide avec: 1) une augmentation du taux plasmatique de sCD14 et de la cytokine pro-inflammatoire IL-6, 2) une baisse du compte cellulaire CD4 et une augmentation de la charge virale. Un taux plasmatique élevé de CCL5 pourrait prédire une faible concentration d’IL-32 total. L’isoforme alpha de l’IL-32 est plus élevée dans le plasma des sujets VIH négatif tandis que l’IL-32 gamma semble induire un environnement pro-inflammatoire et immunosuppressif. Il ressort à l’issue de ces observations que l’augmentation de l’IL-32 total est associée à la progression de l’infection à VIH-1 et pourrait constituer un biomarqueur permettant d’apprécier le pronostic de cette infection.

Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance

Diabetes and obesity are two metabolic diseases characterized by insulin resistance and a low-grade inflammation Seeking an inflammatory factor causative of the onset of insulin resistance, obesity, and diabetes, we have identified bacterial lipopolysaccharide (LPS) as a triggering factor. We found that normal endotoxemia increased or decreased during the fed or fasted state, respectively, on a nutritional basis and that a 4-week high-fat diet chronically increased plasma LPS concentration two to three times, a threshold that we have defined as metabolic endotoxemia. Importantly, a high-fat diet increased the proportion of an LPS-containing microbiota in the gut. When metabolic endotoxemia was induced for 4 weeks in mice through continuous subcutaneous infusion of LPS, fasted glycemia and insulinemia and whole-body, liver, and adipose tissue weight gain were increased to a similar extent as in highfat-fed mice. In addition, adipose tissue F4/80-positive cells and markers of inflammation, and liver triglyceride content, were increased. Furthermore, liver, but not wholebody, insulin resistance was detected in LPS-infused mice. CD14 mutant mice resisted most of the LPS and high-fat diet-induced features of metabolic diseases. This new finding demonstrates that metabolic endotoxemia dysregulates the inflammatory tone and triggers body weight gain and diabetes. We conclude that the LPS/CD14 system sets the tone of insulin sensitivity and the onset of diabetes and obesity. Lowering plasma LPS concentration could be a potent strategy for the control of metabolic diseases.

Avaliação das quimiocinas e da expressão de seus receptores em células mononucleares de pacientes portadores da doença de Chagas submetidas à infecção in vitro com Trypanosoma cruzi e tratamento com benzonidazol

Atualmente o Brasil apresenta 3 milhões de indivíduos portadores da cardiomiopatia chagásica. Porém, tratamento etiológico com o fármaco Benzonidazol (BZ) na fase crônica da doença ainda não está elucidado. Acredita-se que a recomendação do BZ nessa fase, pode prevenir ou retardar a evolução clínica da cardiomiopatia na Doença Chagas (DC). Assim o objetivo do estudo é avaliar a produção de quimiocinas e expressão de seus receptores em Células mononucleares do sangue periférico - PBMC (de portadores crônicos da doença de Chagas) submetidas in vitro ao tratamento com BZ, após a infecção com T.cruzi. Foram selecionados 11 pacientes na fase crônica da doença. Amostras de sangue desses pacientes foram coletadas para obtenção de PBMC, em que foram cultivadas em placas de cultivo na concentração de 106 células/ml por poço. Após a adesão das células aderentes (principalmente macrófagos), as células não aderentes (principalmente linfócitos) foram removidas e as formas tripomastigotas foram adicionadas ao cultivo para infecção das células aderentes. Subsequente a incubação, as células não aderentes foram adicionadas novamente ao cultivo juntamente com o fármaco Bz (1µg/mL), ficando um co-cultivo de células aderentes infectadas com T.cruzi, células não aderentes e o BZ (C+T+BZ). As placas de cultura foram incubadas por períodos de 24h e 5 dias. Para uma análise fidedigna da ação do BZ nas células aderentes e não aderentes foi necessário a criação dos controles: células (C), células e tripomastigotas (C+T) e células e o BZ (C+BZ). Após o cultivo, foram coletados os sobrenadantes das culturas, para avaliação da produção de quimiocinas (CCL2, CXL9, CXL10, CCL5 e CXCL8) por CBA (Cytometric Bead Array). Posteriormente foi realizada a imunofenotipagem, avaliando a expressão dos receptores CCR3, CCR4, CXCR3, CXCR5, CCR1, CXCR4, CXCR2 e CCR5, em linfócitos T CD3+ e monócitos CD14+. Os resultados obtidos na avaliação dos linfócitos mostraram que o receptor CXCR5 esteve aumentado na condição C+T+BZ; e os receptores CCR4 e CCR1 estavam diminuídos nessa mesma condição. Nos monócitos observamos uma diminuição de CCR4 e um aumento do CCR5 nas mesmas condições. Com relação a dosagem de quimiocinas no sobrenadante, foi evidenciado que CCL2 e CXCL8 apresentaram uma diminuição na condição C+T+BZ. Assim podemos concluir que devido ao caráter inflamatório modulado, que o BZ conduziu, podemos afirmar que o fármaco demonstrou benefícios relevantes na expressão de receptores e na produção de quimiocinas

Salmon consumption during pregnancy alters fatty acid composition and secretory IgA concentration in human breast milk

Fish oil supplementation during pregnancy alters breast milk composition, but there is little information about the impact of oily fish consumption. We determined whether increased salmon consumption during pregnancy alters breast milk fatty acid composition and immune factors. Women (n = 123) who rarely ate oily fish were randomly assigned to consume their habitual diet or to consume 2 portions of farmed salmon per week from 20 wk of pregnancy until delivery. The salmon provided 3.45 g long-chain (LC) (n-3) PUFA/wk. Breast milk fatty acid composition and immune factors [soluble CD14, transforming growth factor-b (TGFb)1, TGFb2, and secretory IgA] were analyzed at 1, 5, 14, and 28 d postpartum (PP). Breast milk from the salmon group had higher proportions of EPA (80%), docosapentaenoic acid (30%), and DHA (90%) on d 5 PP compared with controls (P < 0.01). The LC (n-6) PUFA:LC (n-3) PUFA ratio was lower for the salmon group on all days of PP sampling (P < 0.004), although individual (n-6) PUFA proportions, including arachidonic acid, did not differ. All breast milk immune factors decreased between d 1 and 28 PP (P < 0.001). Breast milk secretory IgA (sIgA) was lower in the salmon group (d 1–28 PP; P = 0.006). Salmon consumption during pregnancy, at the current recommended intakes, increases the LC (n-3) PUFA concentration of breast milk in early lactation, thus improving the supply of these important fatty acids to the breast-fed neonate. The consequence of the lower breast milk concentration of sIgA in the salmon group is not clear.

Immune factors and fatty acid composition in human milk from river/lake, coastal and inland regions of China

Breast milk fatty acid composition may be affected by maternal diet during gestation and lactation. The influence of dietary and breast milk fatty acids on breast milk immune factors is poorly defined. We determined the fatty acid composition and immune factor concentrations of breast milk from women residing in river & lake, coastal, and inland regions of China, which differ in their consumption of lean fish and oily fish. Breast milk samples were collected on days 3 to 5 (colostrum), 14 and 28 post-partum and analysed for soluble CD14 (sCD14), transforming growth factor (TGF)-β1, TGF-β2, secretory immunoglobulin A (sIgA) and fatty acids. The fatty acid composition of breast milk differed between regions and with time post-partum. The concentrations of all four immune factors in breast milk decreased over time, with sCD14, sIgA and TGF-β1 being highest in colostrum in the river & lake region. Breast milk DHA and arachidonic acid (AA) were positively associated, and γ-linolenic acid and EPA negatively associated, with the concentrations of each of the four immune factors. In conclusion, breast milk fatty acids and immune factors differ between regions in China characterised by different patterns of fish consumption and change during the course of lactation. A higher breast milk DHA and AA concentration is associated with higher concentrations of immune factors in breast milk, suggesting a role for these fatty acids in promoting gastrointestinal and immune maturation of the infant.

Expression of TLR-4 and -2 in peripheral mononuclear cells in renal transplant patients with TLR-4 gene polymorphism

Introduction: TLR-4 has also been identified as a receptor for endogenous alarmins, which are increased post transplantation. TLR-4 has also been associated with a polymorphism that could impact graft outcome. Objective: To assess the expression of TLR-4 in kidney transplant patients carrying or not a polymorphism. Methods: TLR-4 polymorphism (A299G/T399I) was studied in 200 renal transplant patients. Healthy volunteers were also enrolled as control group. The polymorphism analysis was performed using restriction enzymes technique (RFLP). Functionality of TLR-4 polymorphism was assessed in samples from controls by quantification of TNF-alpha after LPS stimulus. TLR-4 and -2 expressions were also analyzed by flow cytometry. Results: TLR-4 polymorphism was present in 8.5% of renal transplant patients. This polymorphism was associated with impairment in TNF-alpha secretion. In general, in renal transplant patients, TLR-4 expression in monocytes and in neutrophils was lower than in health volunteers. TLR-2 and TLR-4 expressions in healthy volunteers with A299G/T399I TLR-4 polymorphism was higher than in wild-type genotype healthy volunteers (p<0.01 and p<0.05, respectively), and also higher than A299G/T399I TLR-4 polymorphism renal transplant patients (p<0.05). TLR-2 expression on neutrophils in wild-type genotype renal transplant patients was higher compared to wild-type genotype healthy volunteers, and was also higher in relation to A299G/T399I kidney transplanted patients (p<0.01). Conclusion: Stable renal transplant patients with TLR-4 polymorphism have a lower expression of TLR-4 and TLR-2 receptors in peripheral mononuclear cells, which ultimately indicate a less responsiveness for alarmins. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

CCR5 Mediates Pro-osteoclastic and Osteoclastogenic Leukocyte Chemoattraction

Periodontal disease (PD) progression involves the selective leukocyte infiltration into periodontium, supposedly mediated by the chemokine/chemokine receptor system. In this study, we investigated the role of chemokine receptor CCR5 in the immunoregulation of experimental PD in C57BL/6 (WT) and CCR5KO mice. Aggregatibacter actinomycetem comitans infection triggered the chemoattraction of distinct CCR5+ leukocyte subpopulations (determined by flow cytometry): CCR5+F4/80+ leukocytes, which co-express CD14, CCR2, TNF-alpha, and IL-1 beta, indicative of activated macrophages; and CCR5+CD4+ cells, which co-express CXCR3, IFN-gamma, and RANKL, indicative of Th1 lymphocytes, therefore comprising pro-osteoclastic and osteoclastogenic cell subsets, respectively. CCR5KO mice presented a lower PD severity (lower inflammation and alveolar bone loss) when compared with the WT strain, since the migration of F4/80+, TNF-alpha+, CD4+, and RANKL+ cells specifically decreased due to the lack of CCR5. Also, ELISA analysis demonstrated that the production of TNF-alpha, IL-1 beta, IL-6, IFN-gamma, and RANKL in periodontal tissues was significantly decreased in the CCR5KO strain. The periodontal bacterial load and antimicrobial patterns were unaltered in CCR5KO mice. Our results demonstrate that the chemokine receptor is involved in the migration of distinct leukocyte subpopulations throughout experimental PD, being a potential target for therapeutic intervention in PD.

Heme Impairs Prostaglandin E(2) and TGF-beta Production by Human Mononuclear Cells via Cu/Zn Superoxide Dismutase: Insight into the Pathogenesis of Severe Malaria

In many hemolytic disorders, such as malaria, the release of free heme has been involved in the triggering of oxidative stress and tissue damage. Patients presenting with severe forms of malaria commonly have impaired regulatory responses. Although intriguing, there is scarce data about the involvement of heme on the regulation of immune responses. In this study, we investigated the relation of free heme and the suppression of anti-inflammatory mediators such as PGE(2) and TGF-beta in human vivax malaria. Patients with severe disease presented higher hemolysis and higher plasma concentrations of Cu/Zn superoxide dismutase (SOD-1) and lower concentrations of PGE(2) and TGF-beta than those with mild disease. In addition, there was a positive correlation between SOD-1 concentrations and plasma levels of TNF-alpha. During antimalaria treatment, the concentrations of plasma SOD-1 reduced whereas PGE(2) and TGF-beta increased in the individuals severely ill. Using an in vitro model with human mononuclear cells, we demonstrated that the heme effect on the impairment of the production of PGE(2) and TGF-beta partially involves heme binding to CD14 and depends on the production of SOD-1. Aside from furthering the current knowledge about the pathogenesis of vivax malaria, the present results may represent a general mechanism for hemolytic diseases and could be useful for future studies of therapeutic approaches. The Journal of Immunology, 2010, 185: 1196-1204.

High frequency of immature dendritic cells and altered in situ production of interleukin-4 and tumor necrosis factor-alpha in lung cancer

Introduction Antigen-presenting cells, like dendritic cells (DCs) and macrophages, play a significant role in the induction of an immune response and an imbalance in the proportion of macrophages, immature and mature DCs within the tumor could affect significantly the immune response to cancer. DCs and macrophages can differentiate from monocytes, depending on the milieu, where cytokines, like interleukin (IL)-4 and granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) induce DC differentiation and tumor necrosis factor (TNF)-alpha induce DC maturation. Thus, the aim of this work was to analyze by immunohistochemistry the presence of DCs (S100+ or CD1a+), macrophages (CD68+), IL-4 and TNF-alpha within the microenvironment of primary lung carcinomas. Results Higher frequencies of both immature DCs and macrophages were detected in the tumor-affected lung, when compared to the non-affected lung. Also, TNF-alpha-positive cells were more frequent, while IL-4-positive cells were less frequent in neoplastic tissues. This decreased frequency of mature DCs within the tumor was further confirmed by the lower frequency of CD14-CD80+ cells in cell suspensions obtained from the same lung tissues analyzed by flow cytometry. Conclusion These data are discussed and interpreted as the result of an environment that does not oppose monocyte differentiation into DCs, but that could impair DC maturation, thus affecting the induction of effective immune responses against the tumor.

Estado nutricional e efeito da vitamina A na resposta imune frente à infecção por Leishmania Infantum

Nutritional status is an important determinant to the response against Leishmania infection, although few studies have characterized the molecular basis for the association found between malnutrition and the disease. Vitamin A supplementation has long been used in developing countries to prevent mortality by diarrheal and respiratory diseases, but there are no studies on the role of vitamin A in Leishmania infection, although we and others have found vitamin A deficiency in visceral Leishmaniasis (VL). Regulatory T cells are induced in vitro by vitamin A metabolites and are considered important cells implicated T CD4+ cell suppression in human VL. This work aimed to examine the correlation of nutritional status and the effect of vitamin A in the response against Leishmania infantum infection. A total of 179 children were studied: 31 had active VL, 33 VL history, 44 were DTH+ and 71 were DTH- and had negative antibody to Leishmania (DTH-/Ac-). Peripheral blood monuclear cells were isolated in a subgroup of 10 active VL and 16 DTH-/Ac- children and cultivated for 20h under 5 different conditions: 1) Medium, 2) Soluble promastigote L. infantum antigens (SLA), 3) All-trans retinoic acid (ATRA), 4) SLA + ATRA and 5) Concanavalin A. T CD4+CD25highFoxp3+, T CD4+CD25-Foxp3- and CD14+ monocytes were stained and studied by flow cytometry for IL-10, TGF-β and IL-17 production. Nutritional status was compromised in VL children, which presented lower BMI/Age and retinol concentrations when compared to healthy controls. We found a negative correlation between nutritional status (measured by BMI/Age and serum retinol) and anti-Leishmania antibodies and acute phase proteins. There was no correlation between nutritional status and parasite load. ATRA presented a dual effect in Treg cells and monocytes: In healthy children (DTH-/Ac-), it induced a regulatory response, increasing IL-10 and TGF-β production; in VL children it modulated the immune response, preventing increased IL-10 production after SLA stimulation. Furthermore, we found a positive correlation between BMI/Age and IL-17 production and negative correlation between serum retinol and IL-10 and TGF-β production in T CD4+CD25highFoxp3+ cells after SLA stimulus. Our results show a potential dual role of vitamin A in the immune system: improvement of regulatory profile during homeostasis and down modulation of IL-10 in Treg cells and monocytes during symptomatic VL. Therefore, the use of vitamin A concomitant to VL therapy might improve recovery from disease status in Leishmania infantum infection

Emprego da citometria de fluxo na avaliação do perfil imunofenotípico de pacientes com leucemia linfocítica crônica

Chronic lymphocytic leukemia (B-CLL) is a clonal proliferation of mature B lymphocytes characterized by indolent clinical course. Biologically this clonallity is characterized by low expression of surface immunoglobulin (sIg) with restriction to a single immunoglobulin light chain associated with high expression of CD5 antigen and positivity to B cell antigens lymphocytes such as CD19, CD20 and CD23 and negativity to FMC7. The immunological profile and morphological analysis of lymphoid cells are the main means for the differential diagnosis of B-CLL from other chronic lymphoproliferative diseases. The aim of this study was to evaluate the expression pattern of a variety of membrane antigens in leukemic cells originating from patients with B-CLL. In this study, peripheral blood samples from 80 patients with B-CLL were analyzed by multiparametric flow cytometry in addition to routine hematologic exams, using a panel of monoclonal antibodies (MoAb): CD45/CD14, CD3/CD19/CD45, CD4/CD8 / CD3, CD20/CD5/CD3, CD3/CD16-56/CD45, CD2/CD7, FMC7/CD23, CD103/CD22/CD20, HLADR/CD38, CD10/CD19, CD1a, CD11b and also IgM/gD, kappa and lambda immunoglobulin light chains for the detection of surface immunoglobulin and clonal restriction for immunoglobulin light chain. The Hematological data were obtained from the hematological analyzer and cytomorphological analysis in blood film stained by Leishmann. The study samples consisted of 45 men and 35 women, ages ranging from 55 to 84 years (mean 65 years). Complete white blood count showed count ranging from 10.0 to 42.0 x 109/l. (mean 50.0 x 109/l) and lymphocytes count greater than 5.0 x 109/l in all cases. The neoplastic cells displayed B-CLL phenotype (CD5+/CD19+/CD20+/HLADR+/CD23+) in the vast majority of the cases, associated to failed to stain for T cell markers (CD1a, CD2, CD4, CD3, CD7, CD8), CD103, CD14 and FMC7. Leukemic cells of most patients also expressed low intensity of IgM and IgD with restricted kappa light chain, in most cases (59,7%). This observation highlights the importance of immunophenotyping for correct diagnosis of chronic lymphoproliferative syndromes and the panel of MoAb used was sufficient for diagnostic confirmation of B-CLL