Lack of effect of glutamine administration to boost the innate immune system response in trauma patients in the intensive care unit

The use of glutamine as a dietary supplement is associated with a reduced risk of infection. We hypothesized that the underlying mechanism could be an increase in the expression and/or functionality of Toll-like receptors (TLR), key receptors sensing infections. The objective of this study was to evaluate whether glutamine supplementation alters the expression and functionality of TLR2 and TLR4 in circulating monocytes of trauma patients admitted to the intensive care unit (ICU).

Klebsiella pneumoniae increases the levels of Toll-like receptors 2 and 4 in human airway epithelial cells

Airway epithelial cells act as the first barrier against pathogens. These cells recognize conserved structural motifs expressed by microbial pathogens via Toll-like receptors (TLRs) expressed on the surface. In contrast to the level of expression in lymphoid cells, the level of expression of TLR2 and TLR4 in airway epithelial cells is low under physiological conditions. Here we explored whether Klebsiella pneumoniae upregulates the expression of TLRs in human airway epithelial cells. We found that the expression of TLR2 and TLR4 by A549 cells and human primary airway cells was upregulated upon infection with K. pneumoniae. The increased expression of TLRs resulted in enhancement of the cellular response upon stimulation with Pam3CSK4 and lipopolysaccharide, which are TLR2 and TLR4 agonists, respectively. Klebsiella-dependent upregulation of TLR expression occurred via a positive IkappaBalpha-dependent NF-kappaBeta pathway and via negative p38 and p44/42 mitogen-activated protein kinase-dependent pathways. We showed that Klebsiella-induced TLR2 and TLR4 upregulation was dependent on TLR activation. An isogenic capsule polysaccharide (CPS) mutant did not increase TLR2 and TLR4 expression. Purified CPS upregulated TLR2 and TLR4 expression, and polymyxin B did not abrogate CPS-induced TLR upregulation. Although no proteins were detected in the CPS preparation by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and colloidal gold staining, we could not rule out the possibility that traces of protein in our CPS preparation could have been responsible, at least in part, for the TLR upregulation.

The uptake of a Klebsiella pneumoniae capsule polysaccharide mutant triggers an inflammatory response by human airway epithelial cells

The means by which airway epithelial cells sense a bacterial infection and which intracellular signalling pathways are activated upon infection are poorly understood. A549 cells and human primary airway cells (NHBE) were used to investigate the response to infection with Klebsiella pneumoniae. Infection of A549 and NHBE with K. pneumoniae 52K10, a capsule polysaccharide (CPS) mutant, increased the surface levels of ICAM-1 and caused the release of IL-8. By contrast, the wild-type strain did not elicit these responses. Consistent with a functional role for these responses, there was a correlation between ICAM-1 levels and the number of adherent leukocytes on the epithelial cell surface. In addition, treatment of neutrophils with IL-8 enhanced their ability to kill K. pneumoniae. Strain 52K10 was internalized by A549 cells more efficiently than the wild-type, and when infections with 52K10 were performed in the presence of cytochalasin D the inflammatory response was abrogated. These findings suggest that cellular activation is mediated by bacterial internalization and that CPS prevents the activation through the blockage of bacterial adhesion and uptake. Collectively, the results indicate that bacterial internalization by airway epithelial cells could be the triggering signal for the activation of the innate immune system of the airway. Infection of A549 cells by 52K10 was shown to trigger the nuclear translocation of NF-kappaB. Evidence is presented showing that 52K10 activated IL-8 production through Toll-like receptor (TLR) 2 and TLR4 pathways and that A549 cells could use soluble CD14 as TLR co-receptor.

Functional Genomic Screen Identifies Klebsiella pneumoniae Factors Implicated in Blocking Nuclear Factor κB (NF-κB) Signaling

Klebsiella pneumoniae is etiologic agent of community-acquired and nosocomial pneumonia. It has been shown that K. pneumoniae infections are characterized by reduced early inflammatory response. Recently our group have shown that K. pneumoniae dampens the activation of inflammatory responses by antagonizing the activation of the NF-κB canonical pathway. Our results revealed that K. pneumoniae capsule (CPS) was necessary but not sufficient to attenuate inflammation. To identify additional Klebsiella factors required to dampen inflammation, we standardized and applied a high-throughput gain-on-function screen to examine a Klebsiella transposon mutant library. We identified 114 mutants that triggered the activation of NF-κB. Two gene ontology categories accounted for half of the loci identified in the screening, that of metabolism and transport (32% of the mutants), and of enveloperelated genes (17%). Characterization of the mutants revealed that the lack of the enterobactin siderophore was linked to a reduced CPS expression which in turn underlined the NF- κB activation induced by the mutant. The lipopolysaccharide (LPS) O-polysaccharide and the pullulanase (PulA) type 2 secretion system (T2SS) are required for full effectiveness of immune evasion. Importantly, these factors do not play a redundant role. The fact that LPS Opolysaccharide and T2SS mutants-induced responses were dependent on TLR2-TLR4- MyD88 activation suggested that LPS Opolysaccharide and PulA perturbed TLRdependent recognition of K. pneumoniae. Finally, we demonstrate that LPS O-polysaccharide and pulA mutants are attenuated in the pneumonia mouse model. We propose that LPS Opolysaccharide and PulA T2SS could be new targets for designing new antimicrobials. Increasing TLR-governed defence responses might provide also selective alternatives for the management of K. pneumoniae pneumonia.

Age-Related Macular Degeneration-Associated Genes in Alzheimer Disease

Objectives: Given the clinical and pathological similarities between age-relatedmacular degeneration (AMD) and Alzheimer disease (AD), to assess whether AMDassociatedsingle nucleotide polymorphisms (SNPs), including those from complementrelatedgenes, are associated with AD. 
Design: A case-control association study-typedesign. 
Setting: A UK tertiary care dementia clinic. 
Participants: 322 cognitivelynormal participants and 258 cases with a clinical diagnosis of AD.
Measurements:Polymorphisms in the following genes were studied: CFH, ARMS2, C2/CFB, C3, CFI/PLA2G12a, SERPING1, TLR3, TLR4, CRP, APOE, and TOMM40. Haplotypes were analysedfor CFH, TOMM40, and APOE. Univariate analysis was performed for each geneticchange and case-comparator status, and then correction for multiple testing performed. 
Results: The presence of an ε4 APOE allele was significantly associated with AD. Noassociation was evident between CFH SNPs or haplotypes, or other AMD-associated SNPstested, and AD. The exceptions were TOMM40 SNPs, which were associated with AD evenafter correction for multiple comparisons. The associations disappeared, however, whenentered into a regression model including APOE genotypes. 
Conclusions: The resultsfor most SNPs tested, as well as CFH haplotypes, are novel. The functional effects ofabnormal complement activity in AD’s pathogenesis may be contradictory, butmethodological reasons may underlie the lack of association—for example, geneticchanges other than SNPs being involved.

A RG-II type polysaccharide purified from Aconitum coreanum and their anti-inflammatory activity

Korean mondshood root polysaccharides (KMPS) isolated from the root of Aconitum coreanum (Lévl.) Rapaics have shown anti-inflammatory activity, which is strongly influenced by their chemical structures and chain conformations. However, the mechanisms of the anti-inflammatory effect by these polysaccharides have yet to be elucidated. A RG-II polysaccharide (KMPS-2E, Mw 84.8 kDa) was isolated from KMPS and its chemical structure was characterized by FT-IR and NMR spectroscopy, gas chromatography–mass spectrometry and high-performance liquid chromatography. The backbone of KMPS-2E consisted of units of [→6) -β-D-Galp (1→3)-β-L-Rhap-(1→4)-β-D-GalpA-(1→3)-β-D-Galp-(1→] with the side chain →5)-β-D-Arap (1→3, 5)-β-D-Arap (1→ attached to the backbone through O-4 of (1→3,4)-L-Rhap. T-β-D-Galp is attached to the backbone through O-6 of (1→3,6)-β-D-Galp residues and T-β-D-Ara is connected to the end group of each chain. The anti-inflammatory effects of KMPS-2E and the underlying mechanisms using lipopolysaccharide (LPS) - stimulated RAW 264.7 macrophages and carrageenan-induced hind paw edema were investigated. KMPS-2E (50, 100 and 200 µg/mL) inhibits iNOS, TLR4, phospho-NF-κB–p65 expression, phosphor-IKK, phosphor-IκB-α expression as well as the degradation of IκB-α and the gene expression of inflammatory cytokines (TNF-α, IL-1β, iNOS and IL-6) mediated by the NF-κB signal pathways in macrophages. KMPS-2E also inhibited LPS-induced activation of NF-κB as assayed by electrophorectic mobility shift assay (EMSA) in a dose-dependent manner and it reduced NF-κB DNA binding affinity by 62.1% at 200µg/mL. In rats, KMPS-2E (200 mg/kg) can significantly inhibit carrageenan-induced paw edema as ibuprofen (200 mg/kg) within 3 h after a single oral dose. The results indicate that KMPS-2E is a promising herb-derived drug against acute inflammation.

Uric acid is a danger signal activating NALP3 inflammasome in lung injury inflammation and fibrosis.

RATIONALE: Lung injury leads to pulmonary inflammation and fibrosis through myeloid differentiation primary response gene 88 (MyD88) and the IL-1 receptor 1 (IL-1R1) signaling pathway. The molecular mechanisms by which lung injury triggers IL-1beta production, inflammation, and fibrosis remain poorly understood. OBJECTIVES: To determine if lung injury depends on the NALP3 inflammasome and if bleomycin (BLM)-induced lung injury triggers local production of uric acid, thereby activating the NALP3 inflammasome in the lung. Methods: Inflammation upon BLM administration was evaluated in vivo in inflammasome-deficient mice. Pulmonary uric acid accumulation, inflammation, and fibrosis were analyzed in mice treated with the inhibitor of uric acid synthesis or with uricase, which degrades uric acid. MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: Lung injury depends on the NALP3 inflammasome, which is triggered by uric acid locally produced in the lung upon BLM-induced DNA damage and degradation. Reduction of uric acid levels using the inhibitor of uric acid synthesis allopurinol or uricase leads to a decrease in BLM-induced IL-1beta production, lung inflammation, repair, and fibrosis. Local administration of exogenous uric acid crystals recapitulates lung inflammation and repair, which depend on the NALP3 inflammasome, MyD88, and IL-1R1 pathways and Toll-like receptor (TLR)2 and TLR4 for optimal inflammation but are independent of the IL-18 receptor. CONCLUSIONS: Uric acid released from injured cells constitutes a major endogenous danger signal that activates the NALP3 inflammasome, leading to IL-1beta production. Reducing uric acid tissue levels represents a novel therapeutic approach to control IL-1beta production and chronic inflammatory lung pathology.

La régulation de l’hepcidine à travers les récepteurs Toll-like dans les macrophages

L'interaction entre le système immunitaire et le métabolisme du fer est bien illustrée par l'anémie des maladies chroniques (ACD), qui est fréquemment rencontrée dans les infections chroniques, l'inflammation et le cancer. La majorité des modifications dans les paramètres du fer observées dans l’ACD tient compte des modifications de l’homéostasie du fer, avec la délocalisation du métal de la circulation et les sites de l'érythropoïèse au compartiment de stockage dans les macrophages. Les mécanismes de la réponse hyposidérémique impliquent des cytokines, notamment TNF-alpha et IL-6, qui régulent les niveaux de plusieurs gènes du métabolisme du fer, y compris les transporteurs de fer et de l'hepcidine, un régulateur négatif de l’absorption du fer, ce qui entraîne l'inhibition de l'exportation du fer à travers la ferroportine 1 (FPN1) au niveau de l'intestin et les macrophages. Des études antérieures ont montré que l'IL-6 induit l’expression d’hepcidine dans les hépatocytes, mais il y a très peu de données concernant la façon par laquelle l'hepcidine et la FPN1 sont régulées dans les macrophages. Récemment, nous avons constaté que l'induction de l'hepcidine dans le foie par le lipopolysaccharide (LPS) dépend de la voie de signalisation médiée par le récepteur Toll-like 4 (TLR4). Le but de ce travail est d’identifier les ligands des TLRs capables d'induire l'hepcidine dans les macrophages et de déterminer l’exigence des TLRs dans l’induction de l’hepcidine et le développement d’hyposidérémie. En plus, nous voulons étudier l’effet de l’inflammation causée par les ligands des TLRs sur le taux de fer sérique, la production des cytokines et l'expression de l’hepcidine et de la ferroportine. D’autre part nous voulons étudier l’effet du taux du fer sur la production d’IL-6 macrophagique en réponse à la stimulation par le TLR4. D'abord, pour identifier les ligands des TLRs capables d'induire l'hepcidine dans les macrophages, nous avons traité les macrophages RAW 264.7 et les macrophages péritonéaux de souris (MPMs) avec différents ligands TLRs et on a mesuré l’expression de l'hepcidine par qRT-PCR. Nous avons observé que Pam3CSK4 (Pam), un ligand de TLR2/1; LPS, un ligand de TLR-4 et FSL1 un ligand de TLR2/6 induisent l’expression de l'hepcidine dans les cellules RAW 264.7 et les MPMs, contrairement au polyinosinic: polycytidylic acid (Poly I: C), un ligand de TLR3. De plus, LPS était capable de réprimer l’expression de la ferroportine dans les cellules RAW 264.7. Afin de mieux définir la nécessité des TLRs pour assurer cette expression, nous avons utilisé les souris TLR-2 knock-out et on a établi que l'expression de l'hepcidine dans les macrophages par LPS, Pam ou FSL1 est dépendante du TLR2. En accord avec les expériences in vitro, les études effectuées in vivo ont montré que LPS réprime l’expression de la ferroportine, ainsi que PolyI:C n’est pas capable de stimuler l'expression d'hepcidine hépatique, par contre il était efficace pour déclencher une hyposidérémie. Ensuite, on voulait déterminer la voie de signalisation utilisée dans l’induction de l’hepcidine dans les macrophages. Comme il y deux voies majeures connues pour la signalisation des TLRs : une dépendante et l’autre indépendante de la protéine MyD88, on a étudié l’expression de l’hepcidine dans les MPMs isolés des souris MyD88-/- et nous avons constaté que l'absence de signalisation MyD88 abolit l'induction de l'hepcidine déclenchée par Pam, LPS et FSL1. D’autre part, la stimulation avec du LPS induisait in vivo la production d’IL-6 et de TNF-alpha, et la stimulation d’IL-6 était renforcée in vitro par la présence du fer. Ces observations indiquent que l’expression de HAMP (Hepcidin Antimicrobial Peptide) dans les macrophages peut être régulée par différents TLRs, ce qui suggère que la production d'hepcidine macrophagique fait partie d'une réponse immunitaire activées par les TLRs.

Le rôle du CD40 homodimère dans la réponse immunitaire

Le CD40 est une glycoprotéine transmembranaire de type I, appartenant à la famille des TNFRs, exprimée à la surface des cellules immunitaires, hématopoïétiques, vasculaires, épithéliales, et d’autres types de cellules, y compris les cellules tumorales. Le CD40 ne possédant pas de domaine kinase, pour induire un signal il interagit directement ou indirectement avec des protéines adaptatrices telles que les TRAFs et les JAKs. L’interaction du CD40 avec son principal ligand, le CD154, joue un rôle primordial dans la régulation de la réponse immunitaire et le maintien de l’homéostasie. L’activation du CD40 à la surface des cellules B augmente leur capacité de présentation d’antigène, en plus d’induire la prolifération, la commutation isotypique et l’apoptose. Les patients souffrant de mutations au niveau du gène codant pour le CD40 ou de son ligand sont immunosupprimés et sensibles à des infections opportunistes. Des études ont montré que le CD40 comme d’autres membres de la famille des TNFRs est capable de former des homodimères. Plus récemment, on a montré que la formation du CD40 homodimère est le résultat de son engagement sur les cellules B. En plus, cette homodimérisation du CD40 est importante pour la phosphorylation de l’Akt. L’interaction CD40/CD154 peut avoir un rôle direct dans l’immunothérapie par l’induction de l’apoptose de certaines cellules cancéreuses ou un rôle indirect en activant les cellules présentatrices d’antigènes (CPA) afin d'augmenter l’efficacité de l’activation des cellules T cytotoxiques. Nos résultats montrent que l’induction de la mort cellulaire par le CD40 requiert la perméabilisation du lysosome, la libération de la cathepsine B, la présence de ROS et une interaction avec le TRAF6, cette mort cellulaire programmée est plus importante en présence de la forme monomérique du CD40, muté au niveau de la cystéine 238. Par ailleurs, l’homodimérisation du CD40 requerrait sa translocation vers les radeaux lipidiques et nécessiterait la présence des ROS. Cette homodimérisation du CD40 semble être importante pour l’activation des cellules B par le biais de l’induction de l’expression du CD23, CD69 et CD80. De plus, nos résultats montrent pour la première fois une implication du CD40 homodimère dans l’induction du CD23 par le biais du TLR4. Nos résultats soulignent l’importance du CD40 homodimère dans certaines voies de signalisation. Ainsi, ils mettent en évidence le rôle de la Cys-238 dans la coopération entre des récepteurs de la réponse immunitaire innée et adaptative. Toutes ces données permettraient une meilleure compréhension de certaines voies de signalisation impliquées dans plusieurs maladies auto-immunes et faisant objet de plusieurs essais thérapeutiques.

Rôle des récepteurs Toll-like et de la protéine adaptatrice MyD88 dans la régulation de l’hepcidine et le développement des hyposidérémies associées à l’inflammation

Le fer est un oligo-élément nécessaire pour le fonctionnement normal de toutes les cellules de l'organisme et joue un rôle essentiel dans de nombreuses fonctions biologiques. Cependant, le niveau de fer dans le corps doit être bien réglé, sinon la carence en fer entraine des divers états pathologiques tels que l'anémie et la diminution de l’immunité. D'autre part, une surcharge en fer potentialise la multiplication des germes, aggrave l’infection et la formation de radicaux libres ayant des effets toxiques sur les cellules et leurs composants, ce qui favorise les maladies cardio-vasculaires, l'inflammation et le cancer. L'hepcidine (HAMP), un régulateur négatif de l'absorption du fer, induit la dégradation de la ferroportine (FPN), le seul exportateur connu de fer ce qui réduit sa libération par les macrophages et inhibe son absorption gastro-intestinale. HAMP est synthétisé principalement par les hépatocytes, mais aussi par les macrophages. Cependant, il y a très peu de données sur la façon dont HAMP est régulé au niveau des macrophages. Plus récemment, nous avons constaté que l’induction de l’hepcidin dans le foie par le polysaccharide (LPS) est dépendante de la voie de signalisation médiée par « Toll-like receptor 4 » (TLR4). Grâce au TLR4, le LPS induit l'activation des macrophages qui sécrètent de nombreuses différentes cytokines inflammatoires, y compris Interleukine 6 (IL-6), responsable de l'expression de HAMP hépatique. Dans le premier chapitre de la présente étude, nous avons étudié la régulation de HAMP dans la lignée cellulaire macrophagique RAW264.7 et dans les macrophages péritonéaux murins stimulés par différents ligands des TLRs. Nous avons constaté que TLR2 et TLR4 par l'intermédiaire de la protéine adaptatrice « myeloid differentiation primary response gene 88 » (MyD88) activent l'expression de HAMP dans les cellules RAW264.7 et les macrophages péritonéaux sauvages murins, tandis que cette expression a été supprimée dans les macrophages isolés des souris TLR2-/-, TLR4-déficiente ou MyD88-/-. En outre, nous avons constaté que la production d'IL-6 par les cellules RAW264.7 stimulées avec du LPS a été renforcée par l’ajout des quantités élevées de fer dans le milieu de culture. Au cours de l’inflammation, le niveau de HAMP est fortement augmenté. Ainsi, lorsque l'inflammation persiste, l’expression de HAMP continue à être activée par des cytokines pro-inflammatoires conduisant à une hyposidérémie. Malgré que cette dernière soit considérée comme une défense de l'hôte pour priver les micro-organismes de fer, celle ci cause un développement d'anémies nommées anémies des maladies chroniques. Ainsi, dans le deuxième chapitre de la présente étude, nous avons étudié l'implication des TLRs et leurs protéines adaptatrices MyD88 et TIR-domain-containing adapter-inducing interferon-β (TRIF) dans le développement des hyposidérémies. En utilisant des souris déficientes en MyD88 et TRIF, nous avons montré que les voies de signalisations MyD88 et TRIF sont essentielles pour l’induction de HAMP par le LPS. Malgré l'absence de HAMP, les souris déficientes ont été capables de développer une hyposidérémie, mais la réponse des souris déficientes en MyD88 a été très légère, ce qui indique l'exigence de cette protéine pour assurer une réponse maximale au LPS. En outre, nous avons constaté que la signalisation MyD88 est nécessaire pour le stockage du fer au niveau de la rate, ainsi que l'induction de lipocaline 2 (LCN2), qui est une protéine impliquée dans la fixation du fer pour limiter la croissance bactérienne. Indépendamment de MyD88 ou TRIF, l'activation de TLR4 et TLR3 a conduit, au niveau de la rate, à une diminution rapide de l’expression de FPN et du « Human hemochromatosis protein » (HFE) qui est une protéine qui limite la séquestration du fer cellulaire à partir de la circulation. Cependant, malgré cette baisse d’expression, le manque de la signalisation MyD88 a altéré de manière significative la réponse hyposidérémique. En établissant le rôle des TLRs et de la protéine adaptatrice MyD88 dans la diminution du taux du fer sérique au cours de la réponse inflammatoire, nous avons remarqué qu’en réponse au surcharge en fer les souris déficientes en MyD88 accumulent de manière significative plus de fer hépatique par rapport aux souris sauvages, et cela indépendamment des TLRs. Ainsi, dans le troisième chapitre de la présente étude, nous avons étudié le phénotype observé chez les souris déficientes en MyD88. Nous avons trouvé que l'expression de HAMP chez ces souris a été plus faible que celle des souris de type sauvage. Pour cela, nous avons exploré la signalisation à travers la voie du « Bone Morphogenetic Proteins 6 » (BMP6) qui est considérée comme étant la voie fondamentale de la régulation de HAMP en réponse aux concentrations du fer intracellulaires et extracellulaires et nous avons trouvé que l'expression protéique de Smad4, un régulateur positif de l'expression de HAMP, est significativement plus faible chez les souris MyD88-/- par rapport aux souris sauvages. En outre, on a montré que MyD88 interagit avec « mothers against decapentaplegic, Drosophila, homolog 4 » (Smad4) et que cette interaction est essentielle pour l’induction de HAMP à travers la voie BMP6. En conclusion, notre étude montre que l'expression de HAMP dans les macrophages est régulée principalement par TLR2 et TLR4 à travers la voie MyD88 et que l'accumulation du fer dans les macrophages peut affecter les niveaux des cytokines pro-inflammatoires. En outre, nos analyses démontrent que le développement d’hyposidérémie en réponse au LPS se produit par l'intermédiaire d’un mécanisme dépendant de MyD88 qui est dissociée de la production de cytokines et de HAMP. En plus, nos recherches montrent que MyD88 est nécessaire pour l'expression de Smad4 et cela pour garantir une réponse optimale à travers la signalisation BMP6, conduisant ainsi à une expression adéquate de HAMP. Enfin, la protéine MyD88 joue un rôle crucial dans, la régulation de HAMP au niveau des macrophages, la diminution du taux du fer sérique en réponse au LPS et le maintien de l'homéostasie du fer.

L’importance de la coopération de TRAF1 et LSP1 en aval du récepteur 4-1BB(CD137) pour la survie des lymphocytes

4-1BB (CD137) est un membre de la superfamille TNFR qui est impliqué dans la transmission des signaux de survie aux lymphocytes. TRAF1 est une protéine adaptatrice qui est recrutée par 4-1BB et autres TNFRs et est caractérisée par une expression très restreinte aux lymphocytes, cellules dendritiques et certaines cellules épithéliales. TRAF1 est nécessaire pour l’expansion et la survie des cellules T mémoire en présence d'agonistes anti-4-1BB in vivo. De plus, TRAF1 est requise en aval de 4-1BB pour activer (phosphoryler) la MAP kinase Erk impliquée dans la régulation de la molécule pro-apoptotique Bim. Suite à l’activation du récepteur 4-1BB, TRAF1 et ERK sont impliqués dans la phosphorylation de Bim et la modulation de son expression. L’activation et la régulation de TRAF1 et Bim ont un rôle important dans la survie des cellules T CD8 mémoires. Dans cette étude, nous avons utilisé une approche protéomique afin de pouvoir identifier de nouveaux partenaires de liaison de TRAF1. Utilisant cette stratégie, nous avons identifié que LSP1 (Leukocyte Specific Protein 1) est recruté dans le complexe de signalisation 4-1BB de manière TRAF1 dépendante. Une caractérisation plus poussée de l’interaction entre TRAF1 et LSP1 a montré que LSP1 lie la région unique N-terminal de TRAF1 de façon indépendante de la région conservée C-terminal. À l’instar des cellules T déficientes en TRAF1, les cellules T déficientes en LSP1 ne sont pas capables d’activer ERK en aval de 4-1BB et par conséquent ne peuvent pas réguler Bim. Ainsi, TRAF1 et LSP1 coopèrent en aval de 4-1BB dans le but d’activer ERK et réguler en aval les niveaux de Bim dans les cellules T CD8. Selon la littérature, le récepteur 4-1BB n’est pas exprimé à la surface des cellules B murines, mais le récepteur 4-1BB favorise la prolifération et la survie des cellules B humaines. Cependant, il est important d'étudier l'expression du récepteur 4-1BB dans les cellules B murines afin de disposer d'un modèle murin et de prédire la réponse clinique à la manipulation de 4-1BB. En utilisant différentes stimulations de cellules B murines primaires, nous avons identifié que le récepteur 4-1BB est exprimé à la surface des cellules B de souris suite à une stimulation avec le LPS (Lipopolysaccharides). Une caractérisation plus poussée a montré que le récepteur 4-1BB est induit dans les cellules B murines d'une manière dépendante de TLR4 (Toll Like Receptor 4). Collectivement, notre travail a démontré que la stimulation avec le LPS induit l’expression du récepteur 4-1BB à la surface des cellules B murines, menant ainsi à l'induction de TRAF1. De plus, TRAF1 et LSP1 coopèrent en aval de 4-1BB pour activer la signalisation de la Map kinase ERK dans les cellules B murines de manière similaire aux cellules T. Les cellules B déficientes en TRAF1 et les cellules B déficientes en LSP1 ne sont pas en mesure d'activer la voie ERK en aval de 4-1BB et montrent un niveau d’expression du récepteur significativement diminué comparé aux cellules B d’une souris WT. Ainsi, TRAF1 et LSP1 sont nécessaires pour une expression maximale du récepteur 4-1BB à la surface cellulaire de cellules B murines et coopèrent en aval de 4-1BB afin d'activer la cascade ERK dans les cellules B murines.

Controversial role of toll-like receptor 4 in adult stem cells

Adult or somatic stem cells are tissue-resident cells with the ability to proliferate, exhibit self-maintenance as well as to generate new cells with the principal phenotypes of the tissue in response to injury or disease. Due to their easy accessibility and their potential use in regenerative medicine, adult stem cells raise the hope for future personalisable therapies. After infection or during injury, they are exposed to broad range of pathogen or damage-associated molecules leading to changes in their proliferation, migration and differentiation. The sensing of such damage and infection signals is mostly achieved by Toll-Like Receptors (TLRs) with Toll-like receptor 4 being responsible for recognition of bacterial lipopolysaccharides (LPS) and endogenous danger-associated molecular patterns (DAMPs). In this review, we examine the current state of knowledge on the TLR4-mediated signalling in different adult stem cell populations. Specifically, we elaborate on the role of TLR4 and its ligands on proliferation, differentiation and migration of mesenchymal stem cells, hematopoietic stem cells as well as neural stem cells. Finally, we discuss conceptual and technical pitfalls in investigation of TLR4 signalling in stem cells.

Expression of the receptor tyrosine kinase ephb2 on dendritic cells is modulated by toll-like receptor ligation but is not required for t cell activation

The Eph receptor tyrosine kinases interact with their ephrin ligands on adjacent cells to facilitate contact-dependent cell communication. Ephrin B ligands are expressed on T cells and have been suggested to act as co-stimulatory molecules during T cell activation. There are no detailed reports of the expression and modulation of EphB receptors on dendritic cells, the main antigen presenting cells that interact with T cells. Here we show that mouse splenic dendritic cells (DC) and bone-marrow derived DCs (BMDC) express EphB2, a member of the EphB family. EphB2 expression is modulated by ligation of TLR4 and TLR9 and also by interaction with ephrin B ligands. Co-localization of EphB2 with MHC-II is also consistent with a potential role in T cell activation. However, BMDCs derived from EphB2 deficient mice were able to present antigen in the context of MHC-II and produce T cell activating cytokines to the same extent as intact DCs. Collectively our data suggest that EphB2 may contribute to DC responses, but that EphB2 is not required for T cell activation. This result may have arisen because DCs express other members of the EphB receptor family, EphB3, EphB4 and EphB6, all of which can interact with ephrin B ligands, or because EphB2 may be playing a role in another aspect of DC biology such as migration.

Inflammation and adipose tissue: effects of progressive load training in rats

Introduction: Cytokines (IL-6, IL-10 and TNF-alpha) are increased after exhaustive exercise in the rat retroperitoneal (RPAT) and mesenteric adipose tissue (MEAT) pads. On the other hand, these cytokines show decreased expression in these depots in response to a chronic exercise protocol. However, the effect of exercise with overload combined with a short recovery period on pro-and anti-inflammatory cytokine expression is unknown. In the present study, we investigated the regulation of cytokine production in the adipose tissue of rats after an overtraining-inducing exercise protocol. Methods: Male Wistar rats were divided into four groups: Control (C), Trained (Tr), Overtrained (OT) and recovered overtrained (R). Cytokines (IL-6, TNF-alpha and IL-10) levels and Toll Like Receptor 4 (TLR4), Nuclear Factor kBBp65 (NF-kBp65), Hormone Sensitive Lipase (HSL) and, Perilipin protein expression were assessed in the adipose tissue. Furthermore, we analysed plasma lipid profile, insulin, testosterone, corticosterone and endotoxin levels, and liver triacylglycerol, cytokine content, as well as apolipoprotein B (apoB) and TLR4 expression in the liver. Results: OT and R groups exhibited reduced performance accompanied by lower testosterone and increased corticosterone and endotoxin levels when compared with the control and trained groups. IL-6 and IL-10 protein levels were increased in the adipose tissue of the group allowed to recover, in comparison with all the other studied groups. TLR-4 and NF-kBp65 were increased in this same group when compared with both control and trained groups. The protein expression of HSL was increased and that of Perilipin, decreased in the adipose in R in relation to the control. In addition, we found increased liver and serum TAG, along with reduced apoB protein expression and IL-6 and IL-10 levels in the of R in relation to the control and trained groups. Conclusion: In conclusion, we have shown that increases in pro-inflammatory cytokines in the adipose tissue after an overtraining protocol may be mediated via TLR-4 and NF-kBp65 signalling, leading to an inflammatory state in this tissue.

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.