Human Non-neutralizing HIV-1 Envelope Monoclonal Antibodies Limit the Number of Founder Viruses during SHIV Mucosal Infection in Rhesus Macaques.

HIV-1 mucosal transmission begins with virus or virus-infected cells moving through mucus across mucosal epithelium to infect CD4+ T cells. Although broadly neutralizing antibodies (bnAbs) are the type of HIV-1 antibodies that are most likely protective, they are not induced with current vaccine candidates. In contrast, antibodies that do not neutralize primary HIV-1 strains in the TZM-bl infection assay are readily induced by current vaccine candidates and have also been implicated as secondary correlates of decreased HIV-1 risk in the RV144 vaccine efficacy trial. Here, we have studied the capacity of anti-Env monoclonal antibodies (mAbs) against either the immunodominant region of gp41 (7B2 IgG1), the first constant region of gp120 (A32 IgG1), or the third variable loop (V3) of gp120 (CH22 IgG1) to modulate in vivo rectal mucosal transmission of a high-dose simian-human immunodeficiency virus (SHIV-BaL) in rhesus macaques. 7B2 IgG1 or A32 IgG1, each containing mutations to enhance Fc function, was administered passively to rhesus macaques but afforded no protection against productive clinical infection while the positive control antibody CH22 IgG1 prevented infection in 4 of 6 animals. Enumeration of transmitted/founder (T/F) viruses revealed that passive infusion of each of the three antibodies significantly reduced the number of T/F genomes. Thus, some antibodies that bind HIV-1 Env but fail to neutralize virus in traditional neutralization assays may limit the number of T/F viruses involved in transmission without leading to enhancement of viral infection. For one of these mAbs, gp41 mAb 7B2, we provide the first co-crystal structure in complex with a common cyclical loop motif demonstrated to be critical for infection by other retroviruses.

What is the significance of muciphages in colorectal biopsies?

Muciphages (mucin-containing macrophages), first described in 1966 by Azzopardi & Evans, are a common feature of biopsies of large intestinal mucosa, even in the absence of other abnormalities such as active inflammation or evidence of chronic inflammatory bowel disease. Should they be mentioned in diagnostic reports? Do muciphages reliably indicate previous mucosal disease, now quiescent? In the following articles, Salto-Tellez & Price review what is known about muciphages and conclude that they reflect previous occult and clinically unimportant mucosal damage and that, in an otherwise normal colorectal mucosa, they have no diagnostic significance; and Shepherd draws attention to a wide range of clinically much more significant mucosal infiltrates that could be mistakenly regarded as muciphages and thus overlooked.

Micro-environmental conditions modulate protein secretion and infectivity of the Trichinella spiralis L1 larva

After digestion of infected meat the free L1 of Trichinella spp. penetrate the intestinal mucosa where they moult to the mature adult stage. We have used proteomics to identify changes in protein secretion during in vitro culture of free T. spiralis muscle larvae under different environmental conditions, and to correlate these changes with their infectivity in mice. Muscle larvae were cultured in different media (RPMI-1640, C-199 and HBSS) under conditions of anaerobiosis, microaerobiosis and in 5% CO(2) at 37 degrees C. Following incubation the larval excretory/secretory proteins were analysed by two-dimensional gel electrophoresis and the larvae were used to orally infect naïve CD1 mice. For all culture media tested, infectivity of the L1 was preserved following incubation in anaerobic conditions. In contrast, the infectivity of worms cultured in nutrient-rich media was almost completely abolished in both microaerobiosis and in the presence of 5% CO(2). Some infectivity was retained in poor or reduced culture media. Comparative analysis of larval infectivity and protein secretion showed that loss of infectivity correlated with the appearance of non-tyvelosylated proteins that in turn may be related to the onset of moulting.

Lymphocytic follicles and aggregates are a determinant of mucosal damage and duration of diarrhea

Nonspecific changes (nonspecific chronic inflammation) in patients with chronic diarrhea represent the commonest diagnosis in colorectal biopsy interpretation, but these changes are of little clinical significance.

Liprin (beta)1 is highly expressed in lymphatic vasculature and is important for lymphatic vessel integrity.

The lymphatic vasculature is important for the regulation of tissue fluid homeostasis, immune response, and lipid absorption, and the development of in vitro models should allow for a better understanding of the mechanisms regulating lymphatic vascular growth, repair, and function. Here we report isolation and characterization of lymphatic endothelial cells from human intestine and show that intestinal lymphatic endothelial cells have a related but distinct gene expression profile from human dermal lymphatic endothelial cells. Furthermore, we identify liprin beta1, a member of the family of LAR transmembrane tyrosine phosphatase-interacting proteins, as highly expressed in intestinal lymphatic endothelial cells in vitro and lymphatic vasculature in vivo, and show that it plays an important role in the maintenance of lymphatic vessel integrity in Xenopus tadpoles.

L’influence du réseau de chimiokines sur les lymphocytes T dans le contexte de l’infection à virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1)

Les chimiokines et leurs récepteurs respectifs jouent un rôle important dans l’immunité innée et adaptative. Les récepteurs de chimiokines identifient des cellules T CD4+ avec potentiel de migration dans des tissus spécifiques et à fonctionnalité distincte du point de vue de la spécificité antigénique et de la production de cytokines. L’identité de la population des cellules T CD4+ susceptibles versus résistantes à l’infection par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) reste mal définie. Le recrutement dans les muqueuses intestinales d’un excès de cellules T effectrices (CD8+) comparé aux cellules cibles (CD4+) représente un bon pronostic de l’infection par le virus de l’immunodéficience simienne (VIS), tandis que la déplétion des cellules Th17 dans les tissus lymphoïdes associés au tractus gastro-intestinal (GALT) est un marqueur de la progression de l’infection à VIH. L’effet régulateur des chimiokines sur l’activation de la réplication virale dans différentes sous-populations cellulaires T CD4+ reste peu étudié. Ce projet de maîtrise est divisé en 3 parties: (1) l’identification des récepteurs de chimiokines CCR4, CXCR3 et CCR6 comme marqueurs de surfaces des sous populations T CD4+ avec susceptibilité distincte à l’infection par le VIH; (2) la caractérisation phénotypique et fonctionnelle des cellules T CD4+ et T CD8+ spécifiques au VIH de sujets à progression lente vers le stade sida (LTNP); et (3) les effets des chimiokines ligands de CCR4, CXCR3 et CCR6 sur l’activation cellulaire et la réplication virale in vitro. Nos résultats démontrent que les cellules T CD4+ CCR4+CCR6+ (profile cytokinique Th17) et CXCR3+CCR6+ (profile cytokinique Th1/Th17) sont hautement permissives à l’infection par le VIH. Nous proposons également de nouveaux corrélats de protection immunitaire contre le VIH chez les sujets LTNP: (i) le potentiel de co-localisation dans les muqueuses intestinales des cellules T CD4+ et CD8+ spécifiques au VIH via l’intégrine β7, (ii) le ratio élevé entre les cellules T effectrices (CD8+) versus les cellules cibles (CD4+) spécifiques au VIH, (iii) le profil cytokinique Th17 et (iv) la capacité des cellules T CD4+ et CD8+ spécifiques au VIH à produire des ligands de CCR5 bloquant l’entrée virale. Finalement, nos résultats sur l’effet co-stimulateur des chimiokines sur les cellules T et leurs effets opposés sur la réplication virale démontrent l’implication du réseau des chimiokines dans la régulation de la pathogenèse de l’infection à VIH.

MAST3 : facteur de risque génétique aux maladies inflammatoires de l’intestin et modulateur d’inflammation

La maladie de Crohn (MC) et la colite ulcéreuse (CU) sont des maladies inflammatoires chroniques du tube digestif qu’on regroupe sous le terme maladies inflammatoires de l’intestin (MII). Les mécanismes moléculaires menant au développement des MII ne sont pas entièrement connus, mais des études génétiques et fonctionnelles ont permis de mettre en évidence des interactions entre des prédispositions génétiques et des facteurs environnementaux - notamment la flore intestinale – qui contribuent au développement d’une dérégulation de la réponse immunitaire menant à l’inflammation de la muqueuse intestinale. Des études d’association pangénomiques et ciblées ont permis d’identifier plusieurs gènes de susceptibilité aux MII mais les estimations de la contribution de ces gènes à l’héritabilité suggèrent que plusieurs gènes restent à découvrir. Certains d’entre eux peuvent se trouver dans les régions identifiées par des études de liaison génétique. L’objectif de mon projet de doctorat était d’identifier un ou des facteurs de risque génétique dans la région chromosomale 19p (identifiée comme région de liaison IBD6) et de le/les caractériser au niveau fonctionnel. Nous avons d’abord entrepris une cartographie d’association de la région 19p. À la suite du génotypage successif de deux cohortes indépendantes, nous avons identifié un SNP intronique et quatre SNP codants dont un non-synonyme, rs8108738, tous localisés dans le gène microtubule associated serine threonine kinase gene-3 (MAST3) et associés aux MII. Peu d’information fonctionnelle sur MAST3 était disponible. Par contre MAST2, une protéine encodée par un gène de la même famille, régule l’activité du facteur de transcription inflammatoire NF-kappaB. Nous avons confirmé l’implication de MAST3 dans l’activité de NF-kappaB via un knockdown de MAST3 et des essais gène-rapporteur. Pour poursuivre la caractérisation fonctionnelle de MAST3, nous avons choisi une approche non ciblée pour étudier les effets de la variation des niveaux d’expression de MAST3 sur la cellule. C’est-à-dire que nous avons créé un 1er modèle cellulaire de surexpression du gène MAST3 dans les cellules HEK293 et analysé l’expression pangénomique endogène. La validation de l’expression génique dans un 2e modèle cellulaire de knockdown et de type cellulaire différent (THP1), nous a permis d’identifier et de contrer les effets non-spécifiques dus aux niveaux non-physiologiques. Notre étude d’expression a mené à l’identification d’un groupe de gènes dont l’expression est régulée par MAST3. Ces gènes sont majoritairement impliqués dans des fonctions immunitaires (cytokines pro-inflammatoires, régulateurs de NF-kappaB, migration cellulaire, etc.) et une forte proportion est régulée par NF-kappaB. Nous avons évalué l’importance du groupe de gènes régulés par MAST3 dans la présentation clinique des MII à travers des études d’expression dans des biopsies intestinales de patients atteints de CU. Nous avons constaté que l’expression de ces gènes est significativement supérieure dans les régions enflammées par rapport aux régions saines de la muqueuse intestinale des patients atteints de CU. Globalement, les résultats de nos études suggèrent que le facteur de risque aux MII MAST3 agit via la voie du facteur de transcription NF-kappaB pour influencer l’expression d’un groupe de gènes impliqués dans l’inflammation intestinale typique des MII. Chaque étude génétique sur les MII a le potentiel d’orienter les recherches fonctionnelles vers de nouvelles voies biologiques causales. Le dévoilement des mécanismes moléculaires sous-jacents à ces voies permet d’augmenter les connaissances sur le développement de ces maladies vers une compréhension plus complète de la pathogenèse qui permettra d’optimiser le diagnostic et le traitement de ces maladies.

Implication de DC-SIGN et DC-SIGNR dans la transmission mère-enfant du VIH-1

La transmission mère-enfant du VIH-1 (TME) représente le principal mode d’infection chez l’enfant et se produit durant la grossesse (in utero, IU), l’accouchement (intrapartum, IP) ou l’allaitement (postpartum, PP). Les mécanismes qui sous-tendent le passage du VIH-1 à travers le placenta et les muqueuses intestinales du nouveau-né sont encore très peu décrits. « Dendritic cell-specific ICAM-grabbing non-integrin » (DC-SIGN) et son homologue DC-SIGN « related » (DC-SIGNR) sont des récepteurs d’antigènes exprimés au niveau du placenta et capables de capter et de transmettre le VIH-1 aux cellules adjacentes. Ils pourraient donc participer au passage trans placentaire du VIH-1 et le polymorphisme génétique affectant l’expression ou modifiant l’interaction avec le virus aurait une influence sur la TME du VIH-1. Afin d’explorer cette hypothèse, nous avons procédé à une analyse exhaustive du polymorphisme de DC-SIGN et DC-SIGNR dans la population du Zimbabwe. Par la suite, nous avons déterminé l’association entre le polymorphisme de DC-SIGN et DC-SIGNR et la TME du VIH-1 dans une cohorte d’enfants nés de mères VIH-positives à Harare, au Zimbabwe. Enfin, nous avons défini l’impact fonctionnel des mutations associées. Les enfants homozygotes pour les haplotypes H1 et H3 dans le gène de DC-SIGNR sont 4 à 6 fois plus à risque de contracter le VIH-1 par voie IU et IP. H1 et H3 contiennent la mutation du promoteur p-198A et la mutation de l’intron 2, int2-180A, et des études fonctionnelles nous ont permis de démontrer que p-198A diminue l’activité transcriptionnelle du promoteur de DC-SIGNR et l’expression des transcrits d’ARNm dans le placenta, alors que int2-180A modifie le répertoire d’isoformes de DC-SIGNR vers une proportion diminuée d’isoformes membranaires. Les enfants porteurs des haplotypes H4 et H6 de DC-SIGN sont 2 à 6 fois plus à risque de contracter le VIH-1 par voie IU. Ces haplotypes contiennent deux mutations du promoteur (p-336T/C et p-201C/A) et quatre mutations codant pour un changement d’acide aminé dans l’exon 4 (R198Q, E214D, R221Q ou L242V) associées à un risque augmenté de transmission IU, IP et PP du VIH-1. Des études fonctionnelles ont démontré que les mutations du promoteur diminuent l’expression de DC-SIGN dans les macrophages placentaires. Toutefois, l’exposition IU au VIH-1 module le niveau d’expression de DC-SIGN, résultant en des niveaux d’expression similaires entre les macrophages des porteurs des allèles sauvages et mutés. Les mutations de l’exon 4 augmentent l’affinité de DC-SIGN pour le VIH-1 et sa capacité à capturer et à transmettre le virus aux lymphocytes T, favorisant possiblement la dissémination du VIH-1 à travers le placenta. L’association entre les mutations de DC-SIGN et la transmission IP et PP du VIH-1 suggèrent qu’il aurait aussi un rôle à jouer dans les muqueuses intestinales de l’enfant. Notre étude démontre pour la première fois l’implication de DC-SIGN et DC-SIGNR dans la TME du VIH-1. L’augmentation des capacités de capture et de transmission de DC-SIGN résulte en une susceptibilité accrue de l’enfant à l’infection au VIH-1 et concorde avec un rôle dans la dissémination transplacentaire. Toutefois, la diminution préférentielle des transcrits membranaires de DC-SIGNR au placenta augmente la TME du VIH-1 et laisse croire à son implication via un autre mécanisme. Ces mécanismes pourraient aussi s’appliquer à d’autres pathogènes reconnus par DC-SIGN et DC-SIGNR et transmis de la mère à l’enfant.

Caractérisation et évaluation de la virulence de souches cliniques de Clostridium perfringens chez le poulet à griller élevé sans antibiotique.

réalisé en cotutelle avec Marie Archambault

Prevalencia de enfermedad celiaca en Latinoamérica: revisión sistemática de la literatura y meta-análisis

Introducción: La enfermedad celiaca (EC) es una enfermedad autoinmune (EA) intestinal desencadenada por la ingesta de gluten. Por la falta de información de la presencia de EC en Latinoamérica (LA), nosotros investigamos la prevalencia de la enfermedad en esta región utilizando una revisión sistemática de la literatura y un meta-análisis. Métodos y resultados: Este trabajo fue realizado en dos fases: La primera, fue un estudio de corte transversal de 300 individuos Colombianos. La segunda, fue una revisión sistemática y una meta-regresión siguiendo las guías PRSIMA. Nuestros resultados ponen de manifiesto una falta de anti-transglutaminasa tisular (tTG) e IgA anti-endomisio (EMA) en la población Colombiana. En la revisión sistemática, 72 artículos cumplían con los criterios de selección, la prevalencia estimada de EC en LA fue de 0,46% a 0,64%, mientras que la prevalencia en familiares de primer grado fue de 5,5 a 5,6%, y en los pacientes con diabetes mellitus tipo 1 fue de 4,6% a 8,7% Conclusión: Nuestro estudio muestra que la prevalencia de EC en pacientes sanos de LA es similar a la notificada en la población europea.

Biofilm formation as a novel phenotypic feature of adherent-invasive Escherichia coli (AIEC)

Crohn's disease (CD) is a high morbidity chronic inflammatory disorder of unknown aetiology. Adherent-invasive Escherichia coli (AIEC) has been recently implicated in the origin and perpetuation of CD. Because bacterial biofilms in the gut mucosa are suspected to play a role in CD and biofilm formation is a feature of certain pathogenic E. coli strains, we compared the biofilmformation capacity of 27 AIEC and 38 non-AIEC strains isolated from the intestinal mucosa. Biofilmformation capacity was then contrasted with the AIEC phenotype, the serotype, the phylotype, andthe presence of virulence genes. Results: Specific biofilm formation (SBF) indices were higher amongst AIEC than non-AIEC strains(P = 0.012). In addition, 65.4% of moderate to strong biofilms producers were AIEC, whereas74.4% of weak biofilm producers were non-AIEC (P = 0.002). These data indicate that AIEC strainswere more efficient biofilm producers than non-AIEC strains. Moreover, adhesion (P = 0.009) andinvasion (P = 0.003) indices correlated positively with higher SBF indices. Additionally, motility(100%, P < 0.001), H1 type flagellin (53.8%, P < 0.001), serogroups O83 (19.2%, P = 0.008) and O22(26.9%, P = 0.001), the presence of virulence genes such as sfa/focDE (38.5%, P = 0.003) and ibeA(26.9%, P = 0.017), and B2 phylotype (80.8%, P < 0.001) were frequent characteristics amongstbiofilm producers.Conclusion: The principal contribution of the present work is the finding that biofilm formationcapacity is a novel, complementary pathogenic feature of the recently described AIEC pathovar. Characterization of AIEC specific genetic determinants, and the regulatory pathways, involved in biofilm formation will likely bring new insights into AIEC pathogenesis

Variation in the persistence of Escherichia coli O157:H7 in experimentally inoculated 6-week-old conventional lambs

Six-week-old lambs were inoculated orally with 10(9) cfu of an antibiotic-resistance marked four-strain mixture of enterohaemorrhagic Escherichia coli (EHEC) O157:H7 to investigate faecal excretion and intestinal colonisation. In the first experiment, three E. coli O157:H7 isolates were not detected in the faeces of any lambs beyond day 8 post inoculation (pi), or from any of the tissues derived from inoculated animals. One strain, 140065 Nal(r), was isolated from the caecum and colon of one lamb on day 9 pi, from the rectum of another on day 22 pi and persisted in the faeces for up to 28 days pi. All animals remained clinically normal throughout the study period and histological evidence of adhesion of E. coli O157:H7 to the intestinal mucosa was not found. In a separate experiment, four 6-week-old lambs were inoculated orally with 10(9) efu of E. coli O157:H7 strain 140065 Nal(r) alone. Faecal samples were positive for this strain until the end of the experiment (day 19 pi). This strain was also recovered from the gastrointestinal tract of lambs on days 6, 18 and 19 pi, but was not isolated at day 17 pi. When sampled separately, rectum and terminal colon contents contained higher numbers of the inoculated strain than the intestinal tissue at these sites. Animals inoculated with O157:117 strain 140065 Nal(r) alone produced soft faeces from day 5 pi onwards. Although attaching and effacing lesions were observed in the caecum, proximal colon and rectum in one animal on day 18 pi, the adherent bacteria did not stain with antiserum raised against the O157 antigen.

Production of attaching-effacing lesions in ligated large intestine loops of 6-month-old sheep by Escherichia coli O157:H7

Shiga-toxigenic Escherichia coli O157:H7 (STEC O157:H7) is associated with potentially fatal human disease, and a persistent reservoir of the organism is present in some farm animal species, especially cattle and sheep. The mechanisms of persistent colonisation of the ruminant intestine by STEC O157:H7 are poorly understood but may be associated with intimate adherence to eukaryotic cells. Intimate adherence, as evidenced by induction of attaching-effacing (AE) lesions by STEC O157, has been observed in 6-day-old conventional lambs after deliberate oral infection but not in older animals. Thus, the present study used a ligated intestinal loop technique to investigate whether STEC O157:H7 and other attaching-effacing E. coli may adhere intimately to the sheep large intestinal mucosa. To do this, four STEC O157:H7 strains, one STEC 026:K60:H11 and one Shiga toxin-negative E. coli O157:H7 strain, suspended in either phosphate-buffered saline or Dulbecco's modified Eagle's medium, were inoculated into ligated spiral colon loops of each of two lambs. The loops were removed 6 h after inoculation, fixed and examined by light and electron microscopy. AE lesions on the intestinal mucosa were produced by all the inoculated strains. However, the lesions were sparse and small, typically comprising bacterial cells intimately adhered to a single enterocyte, or a few adjacent enterocytes. There was little correlation between the extent of intimate adherence in this model and the bacterial cell density, pre-inoculation growth conditions of the bacteria or the strain tested.