Dendritic cells in rheumatoid arthritis - A model autoimmune inflammatory site

Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic autoimmune inflammatory disease in which unknown arthrogenic autoantigen is presented to CD4+ T cells. The strong association of the disease with an epitope within the HLA-DR chain shared between various alleles of HLA-DR4 and DR1 emphasizes the importance of antigen presentation. This immune response predominantly occurs in the synovial tissue and fluid of the joints and autoreactive T cells are readily demonstrable in both the synovial compartment and blood. Circulating dendritic cells (DC) are phenotypically and functionally identical with normal peripheral blood (PB) DC. In the synovial tissue, fully differentiated perivascular DC are found in close association with T cells and with B cell follicles, sometimes containing follicular DC. These perivascular DC migrate across the activated endothelium from blood and receive differentiative signals within the joint from monocyte-derived cytokines and CD40-ligand+ T cells. In the SF, DC manifest an intermediate phenotype, similar to that of monocyte-derived DC in vitro. Like a delayed-type hypersensitivity response, the rheumatoid synovium represents an effector site. DC at many effector sites have a characteristic pattern of infiltration and differentiation. It is important to note that the effector response is not self-limiting in RA autoimmune inflammation. In this article, we argue that the presentation of self-antigen by DC and by autoantibody-producing B cells is critical for the perpetuation of the autoimmune response. Permanently arresting this ongoing immune response with either pharmaceutical agents or immunotherapy is a major challenge for immunology.

Control of Mycobacterium fortuitum and Mycobacterium intracellulare infections with respect to distinct granuloma formations in livers of BALB/c mice

Mycobacterium fortuitum is a rapidly growing nontuberculous Mycobacterium that can cause a range of diseases in humans. Complications from M. fortuitum infection have been associated with numerous surgical procedures. A protective immune response against pathogenic mycobacterial infections is dependent on the granuloma formation. Within the granuloma, the macrophage effector response can inhibit bacterial replication and mediate the intracellular killing of bacteria. The granulomatous responses of BALB/c mice to rapidly and slowly growing mycobacteria were assessed in vivo and the bacterial loads in spleens and livers from M. fortuitum and Mycobacterium intracellulare-infected mice, as well as the number and size of granulomas in liver sections, were quantified. Bacterial loads were found to be approximately two times lower in M. fortuitum-infected mice than in M. intracellulare-infected mice and M. fortuitum-infected mice presented fewer granulomas compared to M. intracellulare-infected mice. These granulomas were characterized by the presence of Mac-1+ and CD4+ cells. Additionally, IFN-γmRNA expression was higher in the livers of M. fortuitum-infected mice than in those of M. intracellulare-infected mice. These data clearly show that mice are more capable of controlling an infection with M. fortuitum than M. intracellulare. This capacity is likely related to distinct granuloma formations in mice infected with M. fortuitum but not with M. intracellulare.

The function of natural killer cells: education, reminders and some good memories.

The effector response of natural killer (NK) cells is determined by opposing signals received through activating and inhibitory receptors. A process termed NK cell education, which is guided by the recognition of Major Histocompatibility Complex class I (MHC-I) molecules, determines how efficiently activating receptors respond to stimulation. This ensures NK cell tolerance to healthy tissues while allowing robust responses to diseased host cells. It was thought that NK cells are educated during their development in the bone marrow and that education fixes the NK cells' functional properties. However, recent findings suggest that the function of mature peripheral NK cells can adapt to changes in their environment and that the persistent exposure to normal-self is essential to maintain NK cell reactivity. Notwithstanding, NK cell stimulation in the context of inflammation can stably improve the functional properties of NK cells.

Étude de la différenciation des lymphocytes T CD8+ effecteurs et mémoires : rôle de la cellule présentatrice d’antigène et de la voie de signalisation Notch

Lors d’une infection par un pathogène, des lymphocytes T CD8+ naïfs (LTn) spécifiques de l’antigène sont activés, prolifèrent et se différencient en LT effecteurs (LTe). Les LTe produisent différentes cytokines et acquièrent une activité cytotoxique menant à l’élimination du pathogène. Seulement 5 à 10 % des LTe survivront et se différencieront en LT mémoires (LTm), qui sont capables de répondre plus rapidement lors d’une seconde infection par le même pathogène, contribuant au succès de la vaccination. Toutefois, la compréhension de l’ensemble des mécanismes régulant le développement des LTe et des LTm demeure incomplète. Afin de mieux comprendre les signaux requis pour la différenciation des LT CD8+ lors de la réponse immune, nous avons posé deux hypothèses. Nous avons d’abord proposé que différentes cellules présentatrices d’antigène (CPA) fournissent différents signaux au moment de la reconnaissance antigénique influençant ainsi le devenir des LT CD8+. Vu leur potentiel d’utilisation en immunothérapie, nous avons comparé la capacité d’activation des LT CD8+ par les lymphocytes B activés via le CD40 (CD40-B) et les cellules dendritiques (CD). Nous avons montré que l’immunisation avec des CD40-B induit une réponse effectrice mais, contrairement à l’immunisation avec des CD, pratiquement aucun LTm n’est généré. Les LTe générés sont fonctionnels puisqu’ils sécrètent des cytokines, ont une activité cytotoxique et contrôlent une infection avec Listeria monocytogenes (Lm). Nous proposons qu’une sécrétion plus faible de cytokines par les CD40 B ainsi qu’une interaction plus courte et moins intime avec les LT CD8+ comparativement aux CD contribuent au défaut de différenciation des LTm observé lors de la vaccination avec les CD40-B. Ensuite, nous posé l’hypothèse que, parmi les signaux fournis par les CPA au moment de la reconnaissance antigénique, la voie de signalisation Notch influence le développement des LTe, mais aussi des LTm CD8+ en instaurant un programme génétique particulier. D’abord, grâce à un système in vitro, le rôle de la signalisation Notch dans les moments précoces suivant l’activation du LT CD8+ a été étudié. Ce système nous a permis de démontrer que la voie de signalisation Notch régule directement l’expression de la molécule PD-1. Ensuite, grâce à des souris où il y a délétion des récepteurs Notch1 et Notch2 seulement chez les LT CD8+ matures, un rôle de la voie de signalisation Notch dans la réponse immune des LT CD8+ a été démontré. Nos résultats démontrent que suite à une infection avec Lm ou à une immunisation avec des CD, la signalisation Notch favorise le développement de LTe, exprimant fortement KLRG1 et faiblement CD127, destinés à mourir par apoptose. Toutefois, la signalisation Notch n’a pas influencé la génération de LTm. De façon très intéressante, l’expression des récepteurs Notch influence la production d’IFN- en fonction du contexte d’activation. En effet, suite à une infection avec Lm, l’absence des récepteurs Notch n’affecte pas la production d’IFN- par les LTe, alors qu’elle est diminuée suite à une immunisation avec des CD suggérant un rôle dépendant du contexte pour la voie de signalisation Notch. Nos résultats permettent une meilleure compréhension des signaux fournis par les différentes CPA et de la voie de signalisation Notch, donc des mécanismes moléculaires régulant la différenciation des LT CD8+ lors de la réponse immunitaire, ce qui pourrait ultimement permettre d’améliorer les stratégies de vaccination.

p38 alpha MAP Kinase Controls IL-17 Synthesis in Vogt-Koyanagi-Harada Syndrome and Experimental Autoimmune Uveitis

PURPOSE. Interleukin (IL)-17, which is responsible for the initial influx of leukocytes into the target tissue, was recently described as the main cytokine involved in autoimmune diseases. Vogt-Koyanagi-Harada (VKH) syndrome is a significant cause of noninfectious blindness in the world. Herein the authors aimed at unraveling the involvement of IL-17 in VKH and in experimental autoimmune uveitis, focusing on the signaling pathways involved in IL-17 synthesis. METHODS. Mice were immunized with 161-180 peptide and pertussis toxin. Draining lymph node cells, harvested 21 days after immunization, were cultured in the presence or absence of p38 alpha mitogen-activated protein kinase (MAPK) inhibitor (SB203580) and assayed for cytokine production and quantification of CD4(+)IL-17(+) cells. Mice received intraocular injections of SB203580, and disease severity was evaluated by histologic examination of the enucleated eyes at day 21. CD4(+) lymphocytes from MSK-1/2-deficient mice, human CD4(+) cells silenced with MSK1 siRNA, or peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from VKH patients were cultured in the presence or absence of p38 alpha MAPK inhibitor and then assayed for IL-17, IFN-gamma, and IL-4 production. RESULTS. The inhibition of p38 alpha MAPK fully blocked the synthesis of IL-17 by PBMCs from VKH patients and lymphocytes from EAU mice. The absence of the msk1/2 gene resulted in failure to produce IL-17 by murine and human lymphocytes. Interestingly, intraocular injections of SB203580 in EAU mice did not suppress development of the disease. CONCLUSIONS. These data show that p38 alpha MAPK-MSK1/2 is involved in the control of IL-17 synthesis by CD4(+) T cells and that inhibition of p38 alpha MAPK in vitro suppresses IL-17 synthesis but that inhibition of this kinase in vivo did not protect from EAU. (Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010;51:3567-3574) DOI: 10.1167/iovs.09-4393

A cardiovascular mathematical model of graded head-up tilt

A lumped parameter model of the cardiovascular system has been developed and optimized using experimental data obtained from 13 healthy subjects during graded head-up tilt (HUT) from the supine position to [Formula: see text]. The model includes descriptions of the left and right heart, direct ventricular interaction through the septum and pericardium, the systemic and pulmonary circulations, nonlinear pressure volume relationship of the lower body compartment, arterial and cardiopulmonary baroreceptors, as well as autoregulatory mechanisms. A number of important features, including the separate effects of arterial and cardiopulmonary baroreflexes, and autoregulation in the lower body, as well as diastolic ventricular interaction through the pericardium have been included and tested for their significance. Furthermore, the individual effect of parameter associated with heart failure, including LV and RV contractility, baseline systemic vascular resistance, pulmonary vascular resistance, total blood volume, LV diastolic stiffness and reflex gain on HUT response have also been investigated. Our fitted model compares favorably with our experimental measurements and published literature at a range of tilt angles, in terms of both global and regional hemodynamic variables. Compared to the normal condition, a simulated congestive heart failure condition produced a blunted response to HUT with regards to the percentage changes in cardiac output, stroke volume, end diastolic volume and effector response (i.e., heart contractility, venous unstressed volume, systemic vascular resistance and heart rate) with progressive tilting.

Rôle de la conformation des glycoprotéines de l’enveloppe du VIH-1 dans la réponse cytotoxique cellulaire dépendante des anticorps et impact des protéines virales Nef et Vpu

Alors que d’énormes efforts sont mis de l’avant pour mettre en place des stratégies thérapeutiques contre l’infection au VIH-1, il est nécessaire de mieux cerner les déterminants viraux qui aideront à l’efficacité de celles-ci. En ce sens, une volumineuse littérature scientifique suggère que les anticorps contre le VIH-1 possédant une capacité à induire une réponse effectrice dépendante de leur portion Fc puissent jouer un rôle important dans la prévention de l’infection et dans la progression de la maladie. Cependant, peu d’information est disponible concernant les déterminants reconnus par ces anticorps et comment le virus s’en protège. Le but des travaux présentés dans cette thèse est donc d’élucider les mécanismes viraux contrôlant la reconnaissance des cellules infectées par ces anticorps capables d’induire une réponse effectrice. De par les corrélats de protection identifiés au cours de l’essai vaccinal RV144, les travaux présentés ici se concentrent sur la réponse cytotoxique dépendante des anticorps (ADCC), puisqu’il s’agit d’une réponse effectrice suggérée pour avoir joué un rôle dans la protection observée dans le RV144, seul essai vaccinal anti-VIH à avoir démontré un certain degré de protection. De plus, plusieurs anticorps capables d’induire cette réponse contre le VIH sont connus pour reconnaître les glycoprotéines de surface du virus (Env) dans une conformation dite ouverte, c’est-à-dire la conformation adoptée lors de la liaison d’Env avec son récepteur CD4 (épitopes CD4i). Nous avons mis au point deux techniques in vitro permettant d’étudier ces changements de conformation ainsi que leur impact sur la réponse ADCC. Les techniques mises au point, un ÉLISA sur base cellulaire pour mesurer les changements de conformation d’Env ainsi que la mesure de la réponse ADCC par cytométrie en flux, nous ont permis de démontrer comment le virus empêche l’exposition des épitopes d’Env CD4i. L’activité simultanée des protéines accessoires virales Nef et Vpu sur le retrait du récepteur CD4 de la surface des cellules infectées et l’inhibition du facteur de restriction Tétherine / BST-2 par Vpu contrôlent à la fois les niveaux d’Env et de CD4 à la surface cellulaire et donc modulent l’interaction Env-CD4 et ultimement la susceptibilité à la réponse ADCC contre les épitopes CD4i reconnus par des anticorps hautement prévalents lors de l’infection au VIH. Également, nous démontrons comment de petits composés mimant la liaison de CD4 sur Env sont capables de forcer l’exposition des épitopes CD4i, même en présence des protéines Nef et Vpu, et donc d’augmenter la susceptibilité des cellules infectées à la réponse ADCC. Une autre découverte présentée ici est la démonstration que la portion soluble d’Env produite par les cellules infectées peut interagir avec le récepteur CD4 des cellules non-infectées avoisinantes et induire leur reconnaissance et élimination par la réponse ADCC contre Env. Somme toute, la modulation de la réponse ADCC par l’interaction Env–CD4 représente un important pilier de la relation hôte – pathogène du VIH-1 de la perspective des réponses Fc-dépendantes. Les travaux présentés dans cette thèse ont le potentiel d’être utilisés dans l’élaboration de nouvelles stratégies antivirales tout en élargissant les connaissances fondamentales de cette interaction hôte – pathogène.

Rôle de la conformation des glycoprotéines de l’enveloppe du VIH-1 dans la réponse cytotoxique cellulaire dépendante des anticorps et impact des protéines virales Nef et Vpu

Alors que d’énormes efforts sont mis de l’avant pour mettre en place des stratégies thérapeutiques contre l’infection au VIH-1, il est nécessaire de mieux cerner les déterminants viraux qui aideront à l’efficacité de celles-ci. En ce sens, une volumineuse littérature scientifique suggère que les anticorps contre le VIH-1 possédant une capacité à induire une réponse effectrice dépendante de leur portion Fc puissent jouer un rôle important dans la prévention de l’infection et dans la progression de la maladie. Cependant, peu d’information est disponible concernant les déterminants reconnus par ces anticorps et comment le virus s’en protège. Le but des travaux présentés dans cette thèse est donc d’élucider les mécanismes viraux contrôlant la reconnaissance des cellules infectées par ces anticorps capables d’induire une réponse effectrice. De par les corrélats de protection identifiés au cours de l’essai vaccinal RV144, les travaux présentés ici se concentrent sur la réponse cytotoxique dépendante des anticorps (ADCC), puisqu’il s’agit d’une réponse effectrice suggérée pour avoir joué un rôle dans la protection observée dans le RV144, seul essai vaccinal anti-VIH à avoir démontré un certain degré de protection. De plus, plusieurs anticorps capables d’induire cette réponse contre le VIH sont connus pour reconnaître les glycoprotéines de surface du virus (Env) dans une conformation dite ouverte, c’est-à-dire la conformation adoptée lors de la liaison d’Env avec son récepteur CD4 (épitopes CD4i). Nous avons mis au point deux techniques in vitro permettant d’étudier ces changements de conformation ainsi que leur impact sur la réponse ADCC. Les techniques mises au point, un ÉLISA sur base cellulaire pour mesurer les changements de conformation d’Env ainsi que la mesure de la réponse ADCC par cytométrie en flux, nous ont permis de démontrer comment le virus empêche l’exposition des épitopes d’Env CD4i. L’activité simultanée des protéines accessoires virales Nef et Vpu sur le retrait du récepteur CD4 de la surface des cellules infectées et l’inhibition du facteur de restriction Tétherine / BST-2 par Vpu contrôlent à la fois les niveaux d’Env et de CD4 à la surface cellulaire et donc modulent l’interaction Env-CD4 et ultimement la susceptibilité à la réponse ADCC contre les épitopes CD4i reconnus par des anticorps hautement prévalents lors de l’infection au VIH. Également, nous démontrons comment de petits composés mimant la liaison de CD4 sur Env sont capables de forcer l’exposition des épitopes CD4i, même en présence des protéines Nef et Vpu, et donc d’augmenter la susceptibilité des cellules infectées à la réponse ADCC. Une autre découverte présentée ici est la démonstration que la portion soluble d’Env produite par les cellules infectées peut interagir avec le récepteur CD4 des cellules non-infectées avoisinantes et induire leur reconnaissance et élimination par la réponse ADCC contre Env. Somme toute, la modulation de la réponse ADCC par l’interaction Env–CD4 représente un important pilier de la relation hôte – pathogène du VIH-1 de la perspective des réponses Fc-dépendantes. Les travaux présentés dans cette thèse ont le potentiel d’être utilisés dans l’élaboration de nouvelles stratégies antivirales tout en élargissant les connaissances fondamentales de cette interaction hôte – pathogène.

Cellular Renewal and Improvement of Local Cell Effector Activity in Peritoneal Cavity in Response to Infectious Stimuli

The peritoneal cavity (PerC) is a singular compartment where many cell populations reside and interact. Despite the widely adopted experimental approach of intraperitoneal (i.p.) inoculation, little is known about the behavior of the different cell populations within the PerC. To evaluate the dynamics of peritoneal macrophage (Mempty set) subsets, namely small peritoneal Mempty set (SPM) and large peritoneal Mempty set (LPM), in response to infectious stimuli, C57BL/6 mice were injected i.p. with zymosan or Trypanosoma cruzi. These conditions resulted in the marked modification of the PerC myelo-monocytic compartment characterized by the disappearance of LPM and the accumulation of SPM and monocytes. In parallel, adherent cells isolated from stimulated PerC displayed reduced staining for beta-galactosidase, a biomarker for senescence. Further, the adherent cells showed increased nitric oxide (NO) and higher frequency of IL-12-producing cells in response to subsequent LPS and IFN-gamma stimulation. Among myelo-monocytic cells, SPM rather than LPM or monocytes, appear to be the central effectors of the activated PerC; they display higher phagocytic activity and are the main source of IL-12. Thus, our data provide a first demonstration of the consequences of the dynamics between peritoneal Mempty set subpopulations by showing that substitution of LPM by a robust SPM and monocytes in response to infectious stimuli greatly improves PerC effector activity.

Time-Course In Vivo Trafficking Pattern and Effector Function of Donor-Specific Regulatory T Cells in Response to an Allograft.

Background: Experimental data have suggested that adoptive transfer of CD4+CD25+Foxp3+ regulatory T cells (Tregs), capable of controlling immune responses to specifi c auto- or alloantigens, could be used as a therapeutic strategy to promote specifi c tolerance in T-cell mediated diseases and in organ transplantation (Tx). However, before advocating the application of immunotherapy with Tregs in Tx, we need to improve our understanding of their in vivo homeostasis, traffi cking pattern and effector function in response to alloantigens. Methods : Donor-antigen specifi c murine Tregs were generated and characterized in vitro following our described protocols. Using an adoptive transfer and skin allotransplantation model, we have analyzed the in vivo expansion and homing of fl uorescent-labeled effector T cells (Teff) and Tregs, at different time-points after Tx, using fl ow-cytometry as well as fl uorescence microscopy techniques. Results: Tregs expressed CD62L, CCR7 and CD103 allowing their homing into lymphoid and non-lymphoid tissues (gut, skin) after intravenous injection. While hyporesponsive to TCR stimulation in vitro, transferred Tregs survived, migrated to secondary lymphoid organs and preferentially expanded within the allograft draining lymph nodes. Furthermore, Foxp3+ cells could be detected inside the allograft as early as day 3-5 after Tx. At a much later time-point (day 60 after Tx), graft-infi ltrating Foxp3+ cells were also detectable in tolerant recipients. When transferred alone, CD4+CD25- Teff cells expanded within secondary lymphoid organs and infi ltrated the allograft by day 3-5 after Tx. The co-transfer of Tregs limited the expansion of alloreactive Teff cells as well as their recruitment into the allograft. The promotion of graft survival observed in the presence of Tregs was in part mediated by the inhibition of the production of effector cytokines by CD4+CD25- T cells. Conclusion: Taken together, our results suggest that the suppression of allograft rejection and the induction of Tx tolerance are in part dependant on the alloantigendriven homing and expansion of Tregs. Thus, the appropriate localization of Tregs may be critical for their suppressive function in vivo.

A bacterial cytotoxin identifies the RhoA exchange factor Net1 as a key effector in the response to DNA damage.

BACKGROUND: Exposure of adherent cells to DNA damaging agents, such as the bacterial cytolethal distending toxin (CDT) or ionizing radiations (IR), activates the small GTPase RhoA, which promotes the formation of actin stress fibers and delays cell death. The signalling intermediates that regulate RhoA activation and promote cell survival are unknown. PRINCIPAL FINDINGS: We demonstrate that the nuclear RhoA-specific Guanine nucleotide Exchange Factor (GEF) Net1 becomes dephosphorylated at a critical inhibitory site in cells exposed to CDT or IR. Expression of a dominant negative Net1 or Net1 knock down by iRNA prevented RhoA activation, inhibited the formation of stress fibers, and enhanced cell death, indicating that Net1 activation is required for this RhoA-mediated responses to genotoxic stress. The Net1 and RhoA-dependent signals involved activation of the Mitogen-Activated Protein Kinase p38 and its downstream target MAPK-activated protein kinase 2. SIGNIFICANCE: Our data highlight the importance of Net1 in controlling RhoA and p38 MAPK mediated cell survival in cells exposed to DNA damaging agents and illustrate a molecular pathway whereby chronic exposure to a bacterial toxin may promote genomic instability.

Depletion of regulatory T cells augments a vaccine-induced T effector cell response against the liver-stage of malaria but fails to increase memory

Regulatory T cells (T(reg)) have been shown to restrict vaccine-induced T cell responses in different experimental models. In these studies CD4(+)CD25(+) T(reg) were depleted using monoclonal antibodies against CD25, which might also interfere with CD25 on non-regulatory T cell populations and would have no effect on Foxp3(+)CD25(-) T(reg). To obtain more insights in the specific function of T(reg) during vaccination we used mice that are transgenic for a bacterial artificial chromosome expressing a diphtheria toxin (DT) receptor-eGFP fusion protein under the control of the foxp3 gene locus (depletion of regulatory T cell mice; DEREG). As an experimental vaccine-carrier recombinant Bordetella adenylate cyclase toxoid fused with a MHC-class I-restricted epitope of the circumsporozoite protein (ACT-CSP) of Plasmodium berghei (Pb) was used. ACT-CSP was shown by us previously to introduce the CD8+ epitope of Pb-CSP into the MHC class I presentation pathway of professional antigen-presenting cells (APC). Using this system we demonstrate here that the number of CSP-specific T cells increases when T(reg) are depleted during prime but also during boost immunization. Importantly, despite this increase of T effector cells no difference in the number of antigen-specific memory cells was observed.

Heme is an effector molecule for iron-dependent degradation of the bacterial iron response regulator (Irr) protein

The bacterial iron response regulator (Irr) protein mediates iron-dependent regulation of heme biosynthesis. Pulse–chase and immunoprecipitation experiments showed that Irr degraded in response to 6 μM iron with a half-life of ≈30 min and that this regulated stability was the principal determinant of control by iron. Irr contains a heme regulatory motif (HRM) near its amino terminus. A role for heme in regulation was implicated by the retention of Irr in heme synthesis mutants in the presence of iron. Addition of heme to low iron (0.3 μM) cultures was sufficient for the disappearance of Irr in cells of the wild-type and heme mutant strains. Spectral and binding analyses of purified recombinant Irr showed that the protein bound heme with high affinity and caused a blue shift in the absorption spectrum of heme to a shorter wavelength. A Cys29 → Ala substitution within the HRM of Irr (IrrC29A) abrogated both high affinity binding to heme and the spectral blue shift. In vivo turnover experiments showed that, unlike wild-type Irr, IrrC29A was stable in the presence of iron. We conclude that iron-dependent degradation of Irr involves direct binding of heme to the protein at the HRM. The findings implicate a regulatory role for heme in protein degradation and provide direct evidence for a functional HRM in a prokaryote.

Effector ExoU from the type III secretion system is an important modulator of gene expression in lung epithelial cells in response to Pseudomonas aeruginosa infection

Pseudomonas aeruginosa is an important pathogen in immunocompromised patients and secretes a diverse set of virulence factors that aid colonization and influence host cell defenses. An important early step in the establishment of infection is the production of type III-secreted effectors translocated into host cells by the bacteria. We used cDNA microarrays to compare the transcriptomic response of lung epithelial cells to P. aeruginosa mutants defective in type IV pili, the type III secretion apparatus, or in the production of specific type III-secreted effectors. Of the 18,000 cDNA clones analyzed, 55 were induced or repressed after 4 It of infection and could be classified into four different expression patterns. These include (i) host genes that are induced or repressed in a type III secretion-independent manner (32 clones), (ii) host genes induced specifically by ExoU (20 clones), and (iii) host genes induced in an ExoU-independent but type III secretion dependent manner (3 clones). In particular, ExoU was essential for the expression of immediate-early response genes, including the transcription factor c-Fos. ExoU-dependent gene expression was mediated in part by early and transient activation of the AN transcription factor complex. In conclusion, the present study provides a detailed insight into the response of epithelial cells to infection and indicates the significant role played by the type III virulence mechanism in the initial host response.

Systematic changes in the duration and precision of interception in response to variation of amplitude and effector size

The results of two experiments are reported that examined how performance in a simple interceptive action (hitting a moving target) was influenced by the speed of the target, the size of the intercepting effector and the distance moved to make the interception. In Experiment 1, target speed and the width of the intercepting manipulandum (bat) were varied. The hypothesis that people make briefer movements, when the temporal accuracy and precision demands of the task are high, predicts that bat width and target speed will divisively interact in their effect on movement time (MT) and that shorter MTs will be associated with a smaller temporal variable error (VE). An alternative hypothesis that people initiate movement when the rate of expansion (ROE) of the target's image reaches a specific, fixed criterion value predicts that bat width will have no effect on MT. The results supported the first hypothesis: a statistically reliable interaction of the predicted form was obtained and the temporal VE was smaller for briefer movements. In Experiment 2, distance to move and target speed were varied. MT increased in direct proportion to distance and there was a divisive interaction between distance and speed; as in Experiment 1, temporal VE was smaller for briefer movements. The pattern of results could not be explained by the strategy of initiating movement at a fixed value of the ROE or at a fixed value of any other perceptual variable potentially available for initiating movement. It is argued that the results support pre-programming of MT with movement initiated when the target's time to arrival at the interception location reaches a criterion value that is matched to the pre-programmed MT. The data supported completely open-loop control when MT was less than between 200 and 240 ms with corrective sub-movements increasingly frequent for movements of longer duration.