Étude du dysfonctionnement du compartiment des cellules B chez des patients à différents stades d’infection par le virus d’immunodéficience humaine (VIH)

Les anomalies phénotypiques et fonctionnelles des lymphocytes B (LB) sont typiques d'une infection au VIH et se traduisent principalement par une activation polyclonale, une perte de la mémoire immunitaire ainsi qu'une réponse humorale déficiente et des phénomènes auto-immunitaires souvent précurseurs de lymphomes B. Ces anomalies se retrouvent principalement chez les patients lors de la phase chronique de la maladie et semblent être reliées en partie au niveau de la charge virale ainsi qu'à un compartiment de lymphocytes T CD4+ altéré. Cependant, quoique controversé, des éléments d’activation polyclonale ont également été observés chez les non-progresseurs à long terme (LTNPs) qui présentent une charge virale faible et un compartiment T CD4+ semblable aux individus séronégatifs. Ainsi, les objectifs principaux de cette étude sont 1) d’établir une chronologie des anomalies du compartiment des cellules B chez des individus infectés par le VIH qui ont une progression différente de la maladie (PHI normaux, rapides, sains et LTNP). 2) corréler les niveaux sériques du stimulateur de lymphocytes B (BLyS), un facteur de croissance des cellules B, avec les phénotypes observés chez ces mêmes patients. L’hyperglobulinémie, les niveaux sériques de BLyS et d’auto-anticorps ont été mesuré longitudinalement chez une cohorte d’individus en primo-infection (PHI) avec des progressions différentes de la maladie (rapides et normaux), LTNP et sujets sains. Nos résultats démontrent que l’activation polyclonale des LB survient indépendamment de la vitesse de progression et persiste chez les LTNP ou malgré une thérapie antirétrovirale efficace chez les progresseurs rapides. Des niveaux élevés de BLyS dans le sérum des progresseurs rapides corrèlent avec des fréquences altérées de monocytes et cellules dendritiques, suggérant un rôle de celles-ci dans l’atteinte du compartiment des cellules B.

Impact de HOXB4 sur les cellules B

La greffe de cellules souches hématopoïétiques autologue est une thérapie de plus en plus utilisée. Cependant, les traitements de chimiothérapie ou de radiothérapie intensifs peuvent affecter les cellules souches et diminuer le nombre de ces cellules pouvant être mobilisées à des fins de transplantation. Il serait donc très utile de pouvoir expandre ces cellules souches afin de s’assurer qu’elles soient en quantité suffisante pour procéder à la greffe. Or, il a été démontré que la protéine HOXB4 a la capacité d’expandre les cellules souches hématopoïétiques humaines et murines. Lors d’une greffe autologue, la moelle osseuse est cependant colonisée par des cellules malignes. Notre objectif était donc de s’assurer que la protéine HOXB4 expand les cellules souches hématopoïétiques normales mais n’expand pas les cellules « souches » leucémiques. De plus, comme des expériences précédentes ont démontré que chez des souris transplantées avec des cellules souches surexprimant HOXB4, la reconstitution du système hématopoïétique pouvait favoriser les cellules myéloïdes aux dépends des cellules lymphoïdes, nous avons aussi voulu déterminer l’impact de HOXB4 sur la différenciation des cellules progénitrices lymphoïdes normales. Pour ce faire, nous avons exposé des cellules humaines et murines à la protéine HOXB4 afin de comparer la prolifération des cellules B malignes à celle des cellules B normales. De plus, nous avons évalué l’impact de HOXB4 sur les cellules B à leurs différents stades de différenciation. Nos résultats démontrent que HOXB4 ne favorise pas l’expansion des cellules leucémiques. De plus, nous avons observé que les cellules lymphoïdes surexprimant la protéine HOXB4 ont un ralentissement dans leur processus de différenciation. Aussi, la surexpression de HOXB4 entraîne une diminution de la fréquence et du nombre de progéniteurs lymphoïdes normaux. Ces résultats démontrent donc que la protéine HOXB4 ne produit pas d’expansion des cellules malignes. De plus, elle confère un désavantage prolifératif aux cellules lymphoïdes.

L'impact des cellules dendritiques dans la dérégulation des cellules B dans un contexte d'infection au virus d'immunodéficience humaine

Les cellules dendritiques (DC) sont parmi les premières cellules à rencontrer le virus d’immunodéficience humaine (VIH) au niveau des muqueuses. De plus, le fait que les DC sont, de manière directe ou indirecte par le virus et ses composantes, altérées tant par leur nombre, leur phénotype et leur fonction suggère leur implication dans les dérégulations des cellules B. Selon cette hypothèse, des études longitudinales impliquant des individus infectés au VIH-1 présentant différents profils de progression clinique menées dans notre laboratoire ont démontré que les altérations des cellules B sont concomitantes à une augmentation de l’expression de BLyS/BAFF dans le sang ainsi que par les DC myéloïdes (mDC) sanguines. De plus, lors de travaux antérieurs utilisant le modèle murin VIH-transgénique, les altérations des cellules B ont démontré une implication des DC et d’un excès de BLyS/BAFF, et ce, dépendamment du facteur négatif du VIH (Nef). Dans cette optique, nous investiguons dans cette présente étude l’implication de Nef dans la modulation du phénotype des DC ainsi que dans les dérégulations des cellules B. Chez tous les patients virémiques infectés au VIH-1, nous avons détecté la présence de Nef dans le plasma ainsi qu’au niveau des mDC et de leurs précurseurs d’origine monocytaire, tout au long du suivi de la progression clinique et au-delà de la thérapie antirétrovirale (ART). La surexpression de BLyS/BAFF est associée à la présence de Nef au niveau des mDC et de leur précurseur.. Des essais in vitro ont permis de démontrer l’induction d’un phénotype proinflammatoire par des mDC dérivés de monocytes lorsqu’en présence de Nef soluble, via l’augmentation de l’expression de BLyS/BAFF et de TNF-α, et où cet effet est bloqué par l’ajout de l’acide rétinoïque. Nos résultats suggèrent donc que Nef est impliquée dans le déclenchement et la persistance des dérégulations des cellules B retrouvées chez les individus infectés au VIH-1. Basé sur nos observations, une thérapie adjointe impliquant le blocage de BLyS/BAFF et/ou Nef pourrait contribuer au contrôle de l’inflammation et des altérations des cellules B. De plus, la quantification de Nef post-ART pourrait s’avérer utile dans l’évaluation du statut des réservoirs. Précédemment, nous avons démontré que les dérégulations des cellules B sanguines de ces mêmes individus présentant un profil de progression rapide et classique sont accompagnées par l’augmentation de la fréquence d’une population partageant des caractéristiques des cellules B transitionnelles immatures (TI) et des cellules B de la zone marginale (ZM), que nous avons nommé les cellules B précurseur de la ZM. Toutefois, cette population est préservée chez les contrôleurs élites, chez qui nous avons trouvé une diminution significative de la fréquence des cellules B de la ZM présentant des marqueurs phénotypiques plus matures. Récemment, ces cellules ont été associées à un potentiel de fonction régulatrice (Breg), motivant ainsi notre poursuite, dans cette étude, de la caractérisation de ces cellules B. Comme pour les individus non infectés au VIH-1, nous avons démontré que les cellules B matures de la ZM contrôlent leur capacité de production d’IL-10 chez les contrôleurs élites, contrairement à une augmentation chez les progresseurs rapides et classiques. Aussi, les cellules B précurseur de la ZM des contrôleurs élites fournissent une expression importante de LT-α lorsque comparés aux individus non infectés au VIH-1, alors que cet apport de LT-α est attribué aux cellules B TI chez les progresseurs. Le contrôle de la progression clinique semble associé à un ratio en faveur de LT-α vs IL-10 au niveau des cellules B précurseur de la ZM. Nos résultats suggèrent qu’un maintien de l’intégrité du potentiel régulateur ainsi qu’une expression augmentée de LT-α par les cellules B de première ligne, telles les populations de la ZM, sont impliqués dans le contrôle de la progression clinique du VIH-1, possiblement par leur contribution à la modulation et l’homéostasie immunitaire. De telles populations doivent être considérées lors de l’élaboration de vaccins, ces derniers cherchant à générer une réponse protectrice de première ligne et adaptative.

Telomere lengthening and telomerase activation during human B cell differentiation

The function of the immune system is highly dependent on cellular differentiation and clonal expansion of antigen-specific lymphocytes. However, little is known about mechanisms that may have evolved to protect replicative potential in actively dividing lymphocytes during immune differentiation and response. Here we report an analysis of telomere length and telomerase expression, factors implicated in the regulation of cellular replicative lifespan, in human B cell subsets. In contrast to previous observations, in which telomere shortening and concomitant loss of replicative potential occur in the process of somatic cell differentiation and cell division, it was found that germinal center (GC) B cells, a compartment characterized by extensive clonal expansion and selection, had significantly longer telomeric restriction fragments than those of precursor naive B cells. Furthermore, it was found that telomerase, a telomere-synthesizing enzyme, is expressed at high levels in GC B cells (at least 128-fold higher than those of naive and memory B cells), correlating with the long telomeres in this subset of B cells. Finally, both naive and memory B cells were capable of up-regulating telomerase activity in vitro in response to activation signals through the B cell antigen receptor in the presence of CD40 engagement and/or interleukin 4. These observations suggest that a novel process of telomere lengthening, possibly mediated by telomerase, functions in actively dividing GC B lymphocytes and may play a critical role in humoral immune response by maintaining the replicative potential of GC and descendant memory B cells.

Activation of NF-κB is required for hypertrophic growth of primary rat neonatal ventricular cardiomyocytes

The transcription factor NF-κB regulates expression of genes that are involved in inflammation, immune response, viral infection, cell survival, and division. However, the role of NF-κB in hypertrophic growth of terminally differentiated cardiomyocytes is unknown. Here we report that NF-κB activation is required for hypertrophic growth of cardiomyocytes. In cultured rat primary neonatal ventricular cardiomyocytes, the nuclear translocation of NF-κB and its transcriptional activity were stimulated by several hypertrophic agonists, including phenylephrine, endothelin-1, and angiotensin II. The activation of NF-κB was inhibited by expression of a “supersuppressor” IκBα mutant that is resistant to stimulation-induced degradation and a dominant negative IκB kinase (IKKβ) mutant that can no longer be activated by phosphorylation. Furthermore, treatment with phenylephrine induced IκBα degradation in an IKK-dependent manner, suggesting that NF-κB is a downstream target of the hypertrophic agonists. Importantly, expression of the supersuppressor IκBα mutant or the dominant negative IKKβ mutant blocked the hypertrophic agonist-induced expression of the embryonic gene atrial natriuretic factor and enlargement of cardiomyocytes. Conversely, overexpression of NF-κB itself induced atrial natriuretic factor expression and cardiomyocyte enlargement. These findings suggest that NF-κB plays a critical role in the hypertrophic growth of cardiomyocytes and may serve as a potential target for the intervention of heart disease.

Activation of NF-κB by nontypeable Hemophilus influenzae is mediated by toll-like receptor 2-TAK1-dependent NIK–IKKα/β–IκBα and MKK3/6–p38 MAP kinase signaling pathways in epithelial cells

Nontypeable Hemophilus influenzae (NTHi) is an important human pathogen in both children and adults. In children, it causes otitis media, the most common childhood infection and the leading cause of conductive hearing loss in the United States. In adults, it causes lower respiratory tract infections in the setting of chronic obstructive pulmonary disease, the fourth leading cause of death in the United States. The molecular mechanisms underlying the pathogenesis of NTHi-induced infections remain undefined, but they may involve activation of NF-κB, a transcriptional activator of multiple host defense genes involved in immune and inflammatory responses. Here, we show that NTHi strongly activates NF-κB in human epithelial cells via two distinct signaling pathways, NF-κB translocation-dependent and -independent pathways. The NF-κB translocation-dependent pathway involves activation of NF-κB inducing kinase (NIK)–IKKα/β complex leading to IκBα phosphorylation and degradation, whereas the NF-κB translocation-independent pathway involves activation of MKK3/6–p38 mitogen-activated protein (MAP) kinase pathway. Bifurcation of NTHi-induced NIK–IKKα/β-IκBα and MKK3/6–p38 MAP kinase pathways may occur at transforming growth factor-β activated kinase 1 (TAK1). Furthermore, we show that toll-like receptor 2 (TLR2) is required for NTHi-induced NF-κB activation. In addition, several key inflammatory mediators including IL-1β, IL-8, and tumor necrosis factor-α are up-regulated by NTHi. Finally, P6, a 16-kDa lipoprotein highly conserved in the outer membrane of all NTHi and H. influenzae type b strains, appears to also activate NF-κB via similar signaling pathways. Taken together, our results demonstrate that NTHi activates NF-κB via TLR2–TAK1-dependent NIK–IKKα/β-IκBα and MKK3/6–p38 MAP kinase signaling pathways. These studies may bring new insights into molecular pathogenesis of NTHi-induced infections and open up new therapeutic targets for these diseases.

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.

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.

MARCH1 : new insights in the activation of B cells

L’implication des cellules B dans le développement de l’auto-immunité ne cesse d’être illustrée par de récentes publications. Les cellules présentent des peptides du soi aux cellules T auto-réactives ce qui mène à la production de cytokines pro-inflammatoires et d’anticorps auto-réactifs. Dans le présent document, nous explorons la présentation antigénique et la modification post-traductionnelle du complexe majeur d’histocompatibilité II (CMH-II). MARCH1 est une E3 ubiquitine ligase qui cible le CMH-II et le relocalise le complexe vers les endosomes de recyclage. Ainsi, MARCH1 est un inhibiteur de la présentation d’antigènes exogènes. Ici, nous démontrons que MARCH1 est exprimé seulement dans la sous-population des cellules B folliculaires et que cette expression est perdue lors de l’entrée dans les centres germinatifs. Nous proposons que MARCH1 établie une barrière de formation de centres germinatifs. Nous démontrons le lien entre MARCH1 et la hausse de CMH-II à la surface des cellules B à la suite d’un traitement à l’IL-10. De plus, nous avons testé plusieurs stimuli activateurs des cellules B et démontrons que MARCH1 est régulé à la baisse dans tous les cas. De plus, nous mettons en valeurs le rôle de la voie canonique d’activation de NF-κB dans cette régulation de MARCH1. Finalement, nous avons développé un système de lentivirus exprimant MARCH1 qui nous permet de forcer l’expression de MARCH1 dans des cellules réfractaires à la transfection. Nous discutons de l’implication de cette régulation du CMH-II par MARCH1 dans le développement de maladies auto-immunes.

La collaboration entre l'oncogène E2A-PBX1 et Hoxa9 lors de l'induction de B-ALL implique l'activation de Flt3

La protéine de fusion E2A-PBX1 induit une leucémie lymphoblastique aigüe des cellules B pédiatrique chez l’humain. E2A-PBX1 possède de puissantes propriétés de trans-activation et peut se lier à l’ADN ainsi qu’aux protéines homéotiques (HOX) via des domaines conservés dans sa portion PBX1, ce qui suggère qu’une dérégulation des gènes cibles de HOX/PBX1 contribue à la leucémogénèse. Précédemment, Bijl et al. (2008) ont démontré que certains gènes Hox collaborent de manière oncogénique avec E2A-PBX1, et que ces interactions sont cellules-spécifiques et varient en fonction du gène Hox impliqué. Une mutagénèse d’insertion provirale suggère et supporte la collaboration des gènes Hoxa et E2A-PBX1 lors de la leucémogénèse des cellules B. La présence de ces interactions dans les cellules B et leur implication dans l’induction des B-ALL est pertinente pour la compréhension de la maladie humaine, et reste encore mal comprise. Notre étude démontre qu’Hoxa9 confère un avantage prolifératif aux cellules B E2A-PBX1. Des expériences de transplantation à l’aide de cellules B E2A-PBX1/Hoxa9 positives isolées de chimères de moelle osseuse démontrent qu’Hoxa9 collabore avec E2A-PBX1 en contribuant à la transformation oncogénique des cellules, et qu’Hoxa9 seul n’induit aucune transformation. Une analyse par Q-RT-PCR nous a permis de démontrer une forte inhibition de gènes spécifiques aux cellules B dans les leucémies co-exprimant Hoxa9 et E2A-PBX1, en plus d’une activation de Flt3, suggérant une inhibition de la différenciation des cellules B accompagnée d’une augmentation de la prolifération. De plus, la surexpression de Hoxa9 dans des cellules leucémiques de souris transgéniques E2A-PBX1, confère aussi un avantage prolifératif aux cellules in vitro, qui semblent être influencé par une augmentation de l’expression de Flt3 et Pdgfδ. En conclusion, nous démontrons pour la première fois à l’aide d’un modèle murin qu’Hoxa9 collabore avec E2A-PBX1 lors de la transformation oncogénique des cellules B et que la signalisation via Flt3 est impliquée, ce qui est potentiellement pertinent pour la maladie humaine.

B-H Bond Activation Using an Electrophilic Metal Complex: Insights into the Reaction Pathway

A highly electrophilic ruthenium center in the RuCl(dppe)(2)]OTf] complex brings about the activation of the B H bond in ammonia borane (H3N center dot BH3, AB) and dimethylamine borane (Me2HN center dot BH3, DMAB). At room temperature, the reaction between RuCl(dppe)(2)]OTf] and AB or DMAB results in trans-RuH(eta(2)-H-2)(dppe)(2)]OTf] trans-RuCl(eta(2)-H-2)(dppe)(2)]OTf], and trans-RuH(Cl)(dppe)(2)], as noted in the NMR spectra. Mixing the ruthenium complex and AB or DMAB at low temperature (198/193 K) followed by NMR spectral measurements as the reaction mixture was warmed up to room temperature allowed the observation of various species formed enroute to the final products that were obtained at room temperature. On the basis of the variable-temperature multinuclear NMR spectroscopic studies of these two reactions, the mechanistic insights for B-H bond activation were obtained. In both cases, the reaction proceeds via an eta(1)-B-H moiety bound to the metal center. The detailed mechanistic pathways of these two reactions as studied by NMR spectroscopy are described.

Yersinia enterocolitica O : 3 isolated from patients with or without reactive arthritis induces polyclonal activation of B cells and autoantibody production in vivo

The mechanisms by which arthritis-provoking pathogens such as Yersinia enterocolitica interact with the human immune system to produce inflammatory synovitis are not well known. One of the immunomodulating mechanisms used against these pathogens is the polyclonal activation of lymphocytes. In this study, we investigated the extent of the B-lymphocyte activation induced in mice by a strain of Y. enterocolitica O:3 (FCF 526) isolated from a patient with arthritis, and compared it with two other strains, a virulent one (FCF 397[+]) isolated from a patient without arthritis and its plasmidless isogenic pair (FCF397[-]). Also we investigated the production of autoantibodies in mice infected with these different strains. SPF Swiss mice were infected intravenously with a suspension of Y. enterocolitica . Spleen cells were taken on days 7, 14, 21 and 28 after infection and the number of cells secreting nonspecific and specific antibodies of IgG 1 , IgG 2a , IgG 2b , IgG 3 , IgM and IgA isotypes were determined by the ELISPOT technique. The presence of autoantibodies in mouse serum was investigated by the dot-blot assay. The pattern of infection of the three bacterial strains were almost the same. We observed a general increase in the number of nonspecific Ig-secreting cells with all three strains, and the greatest increases observed were in the IgG 2a and IgG 3 isotypes. Only a small fraction of the immunoglobulins detected were antibacterial, suggesting that the rest resulted from polyclonal B cell activation. The strain isolated from the patient with arthritis (FCF526) induced the greatest production of autoantibodies, coinciding with the period in which the greatest activation of nonspecific B lymphocytes was seen. There were no signs of arthritis or inflammation in the joints of the infected animals. Based on our results, we were unable to determine whether there is an association between the arthritogenic capability of Y. enterocolitica and polyclonal activation of B cells.

Association between polyclonal B cell activation and the presence of autoantibodies in mice infected with Yersinia enterocolitica O:3

Eight-week old conventional female Swiss mice were inoculated intravenously with Yersinia enterocolitica O:3. A second group of normal mice was used as control. Five mice from each group were bled by heart puncture and their spleens were removed for spleen cell collection on the 3rd, 5th, 7th, 10th, 14th and 21st day after infection. Immunoglobulin-secreting spleen cells were detected by the isotype-specific protein A plaque assay. Total immunoglobulin levels were determined in mouse serum by single radial immunodiffusion and the presence of autoantibodies was determined by ELISA. We observed a marked increase in the total number of cells secreting immunoglobulins of all isotypes as early as on the 3rd day post-infection and the peak of secretion occurred on the 7th day. At the peak of the immunoglobulin response, the total number of secreting cells was 19 times higher than that of control mice and most immunoglobulin-secreting cells were of the IgG2a isotype. On the 10th day post-infection, total serum immunoglobul in values were 2 times higher in infected animals when compared to the control group, and continued at this level up to the 21st day post-infection. Serum absorption with viable Y. enterocolitica cells had little effect on antibody levels detected by single radial immunodiffusion. Analysis of serum autoantibody levels revealed that Y. enterocolitica infection induced an increase of anti-myosin and anti-myelin immunoglobulins. The sera did not react with collagen. The present study demonstrates that Y. enterocolitica O:3 infection induces polyclonal activation of murine B cells which is correlated with the activation of some autoreactive lymphocyte clones.

NF-κB activation provides the potential link between inflammation and hyperplasia in the arthritic joint

The transcription factor NF-κB is a pivotal regulator of inflammatory responses. While the activation of NF-κB in the arthritic joint has been associated with rheumatoid arthritis (RA), its significance is poorly understood. Here, we examine the role of NF-κB in animal models of RA. We demonstrate that in vitro, NF-κB controlled expression of numerous inflammatory molecules in synoviocytes and protected cells against tumor necrosis factor α (TNFα) and Fas ligand (FasL) cytotoxicity. Similar to that observed in human RA, NF-κB was found to be activated in the synovium of rats with streptococcal cell wall (SCW)-induced arthritis. In vivo suppression of NF-κB by either proteasomal inhibitors or intraarticular adenoviral gene transfer of super-repressor IκBα profoundly enhanced apoptosis in the synovium of rats with SCW- and pristane-induced arthritis. This indicated that the activation of NF-κB protected the cells in the synovium against apoptosis and thus provided the potential link between inflammation and hyperplasia. Intraarticular administration of NF-kB decoys prevented the recurrence of SCW arthritis in treated joints. Unexpectedly, the severity of arthritis also was inhibited significantly in the contralateral, untreated joints, indicating beneficial systemic effects of local suppression of NF-κB. These results establish a mechanism regulating apoptosis in the arthritic joint and indicate the feasibility of therapeutic approaches to RA based on the specific suppression of NF-κB.