Female sex hormones mediate the allergic lung reaction by regulating the release of inflammatory mediators and the expression of lung E-selectin in rats

Background: Fluctuations of estradiol and progesterone levels caused by the menstrual cycle worsen asthma symptoms. Conflicting data are reported in literature regarding pro and anti-inflammatory properties of estradiol and progesterone. Methods: Female Wistar rats were ovalbumin (OVA) sensitized 1 day after resection of the ovaries (OVx). Control group consisted of sensitized-rats with intact ovaries (Sham-OVx). Allergic challenge was performed by aerosol (OVA 1%, 15 min) two weeks later. Twenty four hours after challenge, BAL, bone marrow and total blood cells were counted. Lung tissues were used as explants, for expontaneous cytokine secretion in vitro or for immunostaining of E-selectin. Results: We observed an exacerbated cell recruitment into the lungs of OVx rats, reduced blood leukocytes counting and increased the number of bone marrow cells. Estradiol-treated OVx allergic rats reduced, and those treated with progesterone increased, respectively, the number of cells in the BAL and bone marrow. Lungs of OVx allergic rats significantly increased the E-selectin expression, an effect prevented by estradiol but not by progesterone treatment. Systemically, estradiol treatment increased the number of peripheral blood leukocytes in OVx allergic rats when compared to non treated-OVx allergic rats. Cultured-BAL cells of OVx allergic rats released elevated amounts of LTB(4) and nitrites while bone marrow cells increased the release of TNF-alpha and nitrites. Estradiol treatment of OVx allergic rats was associated with a decreased release of TNF-alpha, IL-10, LTB4 and nitrites by bone marrow cells incubates. In contrast, estradiol caused an increase in IL-10 and NO release by cultured-BAL cells. Progesterone significantly increased TNF-alpha by cultured BAL cells and bone marrow cells. Conclusions: Data presented here suggest that upon hormonal oscillations the immune sensitization might trigger an allergic lung inflammation whose phenotype is under control of estradiol. Our data could contribute to the understanding of the protective role of estradiol in some cases of asthma symptoms in fertile ans post-menopausal women clinically observed.

Association Between Increased Platelet P-Selectin Expression and Obesity in Patients With Type 2 Diabetes A BARI 2D (Bypass Angioplasty Revascularization Investigation 2 Diabetes) substudy

OBJECTIVE- To determine whether obesity increases platelet reactivity and thrombin activity in patients with type 2 diabetes plus stable coronary artery disease. RESEARCH DESIGN AND METHODS- We assessed platelet reactivity and markers of thrombin generation and activity in 193 patients from nine clinical sites of the Bypass Angioplasty Revascularization Investigation 2 Diabetes (BARI 2D). Blood taken at the time of enrollment was used for assay of the concentration of prothrombin fragment 1.2 (PT1.2, released when prothrombin is activated) and fibrinopeptide A (FPA, released when fibrinogen is cleaved). Platelet activation was identified with the use of flow cytometry in response to 0, 0.2, and 1 mu mol/l adenosine diphosphate (ADP). RESULTS- Concentrations of FPA, PT1.2, and platelet activation in the absence of agonist were low. Greater BMI was associated with higher platelet reactivity in response to 1 mu m ADP as assessed by surface expression of P-selectin (r = 0.29, P < 0.0001) but not reflected by the binding of fibrinogen to activated glycoprotein IIb-IIIa. BMI was not associated with concentrations of FPA or PT1.2. Platelet reactivity correlated negatively with A1C (P < 0.04), was not related to the concentration Of triglycerides in blood, and did not correlate with the concentration of C-reactive peptide. CONCLUSIONS- Among patients enrolled in this substudy of BARI 2D, a greater BMI was associated with higher platelet reactivity at the time of enrollment. Our results suggest that obesity and insulin resistance that accompanies obesity may influence platelet reactivity in patients with type 2 diabetes.

Platelet protease-activated receptor 1 and membrane expression of P-selectin in pulmonary arterial hypertension

Introduction: Pulmonary arterial hypertension (PAH) is frequently associated with thrombotic events, particularly involving the pulmonary microcirculation at sites of vascular injury. We therefore decided to analyse protease-activated receptor 1 (PAR1), a key element in the activation of human platelets by thrombin, in PAH patients in stable clinical condition. Methods: Using flow cytometry, we analyzed platelet PAR1 density, PAR1-mediated exposure of P-selectin and the formation of platelet-leukocyte aggregates in 30 PAH patients aged 11 to 78 years (median 50.5 years). The control group consisted of 25 healthy subjects with the same age range as patients. Results: In patients, total platelet PAR1 density and uncleaved PAR1 density correlated negatively with platelet count (r(2) = 0.33 and r(2) = 0.34 respectively, p < 0.0015). In patients with a low platelet count (<150 x 10(9) platelets/L), both densities were increased relative to controls (82% and 33% respectively, p < 0.05). Thrombin peptide-induced platelet exposure of P-selectin was directly related to total and uncleaved PAR1 density (respectively, r(2) = 0.33 and r(2) = 0.29, p < 0.0025) and increased in subjects with low platelet count (46% versus those with normal platelet count, p < 0.05). Patients with low platelet count had decreased in vitro thrombin-induced formation of platelet-leukocyte aggregates (57% decrease versus controls, p < 0.05). Conclusions: There seems to be a subpopulation of PAH patients with increased propensity to thrombotic events as suggested by increased platelet PAR1 expression and PAR-mediated surface exposure of P-selectin associated with decreased platelet count. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Lp95, a novel leptospiral protein that binds extracellular matrix components and activates e-selectin on endothelial cells

Objectives: The study of a predicted outer membrane leptospiral protein encoded by the gene LIC12690 in mediating the adhesion process. Methods: The gene was cloned and expressed in Escherichia coli BL21 (SI) strain by using the expression vector pAE. The recombinant protein tagged with N-terminal hexahistidine was purified by metal-charged chromatography and used to assess its ability to activate human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). Results: The recombinant leptospiral protein of 95 kDa, named Lp95, activated E-selectin in a dose-dependent fashion but not the intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1). In addition, we show that pathogenic and non-pathogenic Leptospira are both capable to stimulate endothelium E-selectin and ICAM-1, but the pathogenic L. interrogans serovar Copenhageni strain promotes a statistically significant higher activation than the non-pathogenic L. biflexa serovar Patoc (P < 0.01). The Lp95 was identified in vivo in the renal tubules of animal during experimental infection with L. interrogans. The whole Lp95 as well as its fragments, the C-terminal containing the domain of unknown function (DUF), the N-terminal and the central overlap regions bind laminin and fibronectin ECM molecules, being the binding stronger with the DUF containing fragment. Conclusion: This is the first leptospiral protein capable to mediate the adhesion to ECM components and the activation of HUVECS, thus suggesting its participation in the pathogenesis of Leptospira. (C) 2009 The British Infection Society. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Selectin ligands on leukemic cells

RESUME L'infiltration tissulaire par les cellules leucémiques, responsable de leucostase, est une complication grave de la leucémie aiguë hyperleucocytaire. Elle peut entraîner une détresse respiratoire et des troubles neurologiques de mauvais pronostic. Pendant longtemps, la prolifération intravasculaire des cellules leucémiques et l'augmentation de la viscosité étaient considérées comme en étant responsables, et le traitement reposait sur une cytoréduction rapide par leucaphérèse. Actuellement, l'interaction entre les cellules leucémiques et l'endothélium vasculaire est plutôt considérée comme la cause de ce phénomène. En effet, les cellules leucémiques peuvent induire l'expression des sélectives endothéliales. Les sélectives initient le roulement des leucocytes avant leur adhésion ferme et leur migration dans les tissus. Elles reconnaissent des ligands spécifiques exprimés à la surface des leucocytes, comme PSGL-1 qui est un ligand commun des sélectives. Cependant, plusieurs études suggèrent que d'autres ligands de la E-sélective soient exprimés par les leucocytes. L'interaction des cellules leucémiques avec la E- et la P- sélective est corrélée avec l'expression de la molécule CLA, reconnue par l'anticorps HECA-452. L'immunopurification des ligands de la E-sélective avec cet anticorps a permis d'isoler, des cellules THP1 et U937, une protéine de 170 kDa, ainsi qu'une autre protéine de 250 kDa des cellules U937, en plus de PSGL-1. Ces protéines ont également été purifiées avec la protéine de fusion Esélective/IgM. CD43 et CD44 semblent être des ligands de la E-sélective sur certaines lignées, mais leur interaction avec la E-sélective n'est pas toujours retrouvée. De plus, cette étude a permis de montrer que ces ligands de la E-sélectiné sont exprimés dans les rafts lipidiques, comme PSGL-1 et la L-sélective des neutrophiles. Ces deux nouveaux ligands sont en cours d'identification. Ils pourraient représenter une nouvelle cible dans le traitement de la leucostase, mais aussi lors d'inflammation chronique ou de métastases. ABSTRACT Leukostasis is alife-threatening complication of acute leukemia, that results from tissue infiltration of leukemic blasts that migrate out of blood flow and interfere with normal tissue functions. The process leading to these complications has been attributed to the overcrowding of leukemic cells in the microcirculation. However, leukostasis more likely results from the adhesive interactions between leukemic blasts and the endothelium. Activated endothelium express adhesion molecules like P- and E-selectin, and leukemic cells themselves can induce the expression of E-selectin on endothelial cells. Selectins are essential in initiating the rolling of intravascular cells on endothelium before firm adhesion and transmigration outside of blood vessels. They interact with specific ligands on leukocyte cell surface. P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1) is common ligand for E-, P- and L-selectin. Recently, CD44, ESL-1 and CD44 were shown to cooperate. ìn supporting mouse neutrophil adhesion to E-selectin. Other E-selectin ligands remain to be identified in humans. Leukemic cells were screened in order to characterize human E-selectin ligands. The interactions of E- and P-selectin correlate with the expression of CLA epitope. Therefore, HECA-452 mAb that recognizes CLA was used for immunopurification. Aglycoprotein of 170 kDa was purified from THP1 and U937 cells, and a protein of 250 kDa from U937 cells. These proteins were also purified by affinity binding to E-selectin/IgM chimera. PSGL-1 bound to E-selectin as expected, but CD43 and CD44 were not always adsorbed on E-selectin chimera, depending on cell types. E-selectin ligands were also shown to be in lipid rafts in leukemic cells, like PSGL-1 and L-selectin in human neutrophils. The 170 kDa protein has been sequenced, and three interesting ligands were among the candidates: ESL-1, CD44 and podocalyxin. These ligands are under investigation, and may represent a new therapeutic target in leukostasis, inflammation or cancer metastasis.

Molecular imaging by micro-CT: specific E-selectin imaging.

The primary goal of this study was to design a fluorescent E-selectin-targeted iodine-containing liposome for specific E-selectin imaging with the use of micro-CT. The secondary goal was to correlate the results of micro-CT imaging with other imaging techniques with cellular resolution, i.e., confocal and intravital microscopy. E-selectin-targeted liposomes were tested on endothelial cells in culture and in vivo in HT-29 tumor-bearing mice (n = 12). The liposomes contained iodine (as micro-CT contrast medium) and fluorophore (as optical contrast medium) for confocal and intravital microscopy. Optical imaging methods were used to confirm at the cellular level, the observations made with micro-CT. An ischemia-reperfusion model was used to trigger neovessel formation for intravital imaging. The E-selectin-targeted liposomes were avidly taken up by activated endothelial cells, whereas nontargeted liposomes were not. Direct binding of the E-selectin-targeted liposomes was proved by intravital microscopy, where bright spots clearly appeared on the activated vessels. Micro-CT imaging also demonstrated accumulation of the targeted lipsomes into subcutaneous tumor by an increase of 32 +/- 8 HU. Hence, internalization by activated endothelial cells was rapid and mediated by E-selectin. We conclude that micro-CT associated with specific molecular contrast agent is able to detect specific molecular markers on activated vessel walls in vivo.

Endoglycan mediates malignant leukocyte rolling on e-selectin and signals through SYK and the MAPK pathway

Selectins play a key role regulating leukocyte migration into tissues by mediating leukocyte tethering (capture) and rolling on inflamed endothelium and/or on adherent leukocytes or platelets. During leukocyte rolling, endothelial E- or P-selectin bind to glycoprotein ligands carrying sialyl Lewis χ (sLex) determinant. P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1) is a common ligand for L-, P- and E-selectin, which sequentially cooperates with CD44 and E- selectin ligand-1 (ESL-1) to roll on E-selectin. During rolling on endothelial selectins, PSGL-1 and CD44 signal through Src family kinases and Syk, leading to αι_β2 integrin partial activation and slow rolling on intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1). Leukocyte exposure to chemokines then leads to firm adhesion. Little information is available on ligands that mediate malignant leukocyte rolling on E- selectin. We defined these ligands on U937 monoblasts by immunoadsorbtion and immunoblotting using mAb raised against CD43, CD44, PSGL-1, sLex/CLA determinants and E-selectin/IgM chimera. Immunoblotting and blot rolling assays demonstrated that PSGL-1, CD43, CD44 and a -125 kDa sLex/CLA positive ligand contribute to support E-seiectin- dependent rolling. This -125 kDa ligand is endoglycan, a member of the CD34 family of sialomucins. Endoglycan was frequently detected by flow cytometry on primary leukemia, lymphoma and multiple myeloma ceils (in -50% of cases). Endoglycan, immunopurified from U937 cells, as well as endoglycan/IgG chimera efficiently supported E-selectin dependent rolling. Membrane fractionation on sucrose gradient demonstrated that endoglycan is expressed in lipid rafts. We tested the hypothesis that it signals, like PSGL-1 and CD44, through Src kinases and the MAPK pathway. Indeed, endoglycan engagement induced Syk and ERK phosphorylation in a iipid raft-dependent manner. Syk activation was dependent on Src kinase activity. Downstream of Syk, endoglycan activated PI3K and Akt as well as Bruton's tyrosine kinase and p38 MAPK. Thus, endoglycan is a ligand for endothelial selectins which may contribute to regulate leukemia, lymphoma and multiple myeloma cell trafficking and interactions with bone marrow microenvironment. - Les sélectines contrôlent la migration tissulaire des leucocytes en assurant leur capture et leur roulement sur l'endothélium vasculaire enflammé et/ou sur des plaquettes ou des leucocytes adhérant à la paroi vasculaire. Lors du roulement leucocytaire, les sélectines endothéliales (E- et P-sélectine) se lient à des ligands porteurs du saccharide sialyl Lewis χ (sLex). PSGL-1 est un ligand commun des sélectines qui coopère avec CD44 et ESL-1 pour permettre la capture et le roulement des neutrophiles. Lorsque PSGL-1 et CD44 se lient aux sélectines endothéliales, elles induisent la phosphorylation des kinases Src et de Syk conduisant à l'activation partielle de l'intégrine aLp2 et au ralentissement des leucocytes sur les sélectines et ICAM-1. Les chimiokines induisent ensuite l'adhésion ferme des leucocytes. Les ligands des sélectines qui assurent le roulement, sur la E-sélectine, des cellules issues d'hémopathies malignes sont peu connus. Nous avons caractérisé ces ligands en les purifiant avec des anticorps dirigés contre CD43, CD44, PSGL-1, sLex/CLA et en utilisant la chimère E-sélectine/IgM. Des tests d'adhésion ont montré que PSGL-1, CD43, CD44 et une glycoprotéine de ~125 kDa soutiennent les interactions cellulaires dépendant de la E- sélectine. Le ligand de -125 kDa a été identifié comme étant l'endoglycan. Il a été détecté, par cytométrie de flux, sur les cellules leucémiques, les cellules de lymphomes ou de myélome multiple, dans ~50% des cas analysés. Sa forme membranaire, immunopurifiée, ou recombinante (endoglycan/lgG) soutient les interactions cellulaires dépendant de la E- sélectine. Nous avons montré qu'il réside dans les rafts lipidiques membranaires puis avons testé l'hypothèse que l'endoglycan, comme PSGL-1 et CD44, induit une signalisation via les kinases de type Src et la voie des MAPK. Nous avons pu observer que son engagement induit la phosphorylation de Syk et de ERK pour autant que la structure des rafts soit préservée. En aval de Syk, l'endoglycan active la PI3K, Akt, Btk et la MAPK p38. Ces résultats montrent que l'endoglycan est un ligand des sélectines endothéliales qui pourrait participer au contrôle du trafic et des interactions des cellules leucémiques, de lymphomes ou de myélomes multiples avec leur microenvironnement. - Le sang est un élément clé du fonctionnement de notre corps. La circulation sanguine permet la communication et le transfert de molécules et cellules entre divers organes. Lors d'une inflammation aiguë due à une réaction allergique, une infection ou une blessure, on observe un oedème local accompagné de rougeur, de chaleur et souvent de douleurs. Au sein des tissus enflammés, on observe des globules blancs (leucocytes) et diverses molécules inflammatoires qui attirent les leucocytes dans les tissus lésés (chimiokines). Le sang est composé de globules rouges, de plaquettes et de leucocytes spécialisés dans les défenses immunes. Pour atteindre le site d'inflammation, les leucocytes doivent quitter la circulation sanguine. Ils utilisent pour cela des molécules d'adhésion présentes à leur surface qui se lient à d'autres molécules d'adhésion de la paroi sanguine. Leurs interactions permettent aux leucocytes de rouler à la surface du vaisseau sanguin. Lorsqu'ils roulent au voisinage d'un site d'inflammation, les leucocytes sont exposés à des chimiokines qui induisent leur arrêt et les dirigent dans les tissus enflammés. Ce processus physiologique est aussi impliqué dans des pathologies telles que l'infarctus, l'artériosclérose ou la thrombose. Il peut être détourné à des fins moins louables par des cellules cancéreuses pour permettre leur dissémination (métastatisation). Dans ce travail de thèse, nous avons caractérisé une molécule d'adhésion qui soutient l'adhésion des leucocytes aux sélectines endothéliales: l'endoglycan. Nous avons observé que cette molécule d'adhésion est fréquemment exprimée par les cellules malignes de nombreuses maladies du sang comme les leucémies, les lymphomes et le myélome multiple. Nous avons également pu montrer que l'endoglycan envoie des signaux à l'intérieur des cellules malignes lorsqu'elles se lient aux sélectines endothéliales. Ces signaux pourraient jouer un rôle déterminant dans la régulation des interactions des cellules malignes avec leur microenvironnement. Elles pourraient peut-être aussi favoriser leur survie et leur prolifération.

Reduced L-selectin (CD62LLow) expression identifies tumor-specific type 1 T cells from lymph nodes draining an autologous tumor cell vaccine.

Reduced expression of CD62L can identify tumor-specific T cells in lymph nodes draining murine tumors. Here, we examined whether this strategy could isolate tumor-specific T cells from vaccinated patients. Tumor vaccine-draining lymph node (TVDLN) T cells of seven patients were separated into populations with reduced (CD62LLow) or high levels of CD62L (CD62LHigh). Effector T cells generated from CD62LLow cells maintained or enriched the autologous tumor-specific type 1 cytokine response compared to unseparated TVDLN T cells in four of four patients showing tumor-specific cytokine secretion. Interestingly, effector T cells generated from CD62LLow or CD62LHigh TVDLN were polarized towards a dominant type 1 or type 2 cytokine profile, respectively. For CD62LLow T cells the type 1 cytokine profile appeared determined prior to culture. Since a tumor-specific type 1 cytokine profile appears critical for mediating anti-tumor activity in vivo, this approach might be used to isolate T cells for adoptive immunotherapy.

Analysis of selectin ligands supporting hematologic malignancy cell interactions with their microenvironment : focus on leukemia and multiple myeloma

CONTEXTE: Les sélectines sont une famille de trois protéines qui règlent la capture et le roulement des leucocytes et qui initient la cascade d'adhésion. Elles contrôlent également la migration des leucocytes en réponse à un stimulus physiologique ou inflammatoire pour atteindre un organe cible. Le rôle des sélectines et des leurs ligands est bien connu dans l'adhésion des leucocytes normaux à l'endothélium; en revanche, la nature des ligands des sélectines exprimés par les cellules leucémiques et le myélome multiple est peu connue. La récente découverte que la E- et la P-sélectine sont exprimées par les cellules endothéliales et du stroma de la moelle osseuse, nous a incité à examiner leur rôle dans les interactions des cellules malignes avec leur environnement médullaire. RÉSULTATS: Les analyses ont été conduites sur les cellules du sang ou de la moelle osseuse prélevées à des patients atteints de leucémie aiguë ou de myélome multiple et sur des lignées cellulaires. Les ligands des sélectines qui ont été identifiés sur les blastes leucémiques ou les plasmocytes, sont « P-selectin glycoprotein ligand-1 » (PSGL-1), CD44, CD43 et l'endoglycan (EGC), ainsi que les saccharides fucosylés sLex et CLA. Nous avons vérifié dans des expériences d'adhésion cellulaire effectuées dans des conditions de flux que ces ligands sont fonctionnels, étant porteurs des sucres mentionnés, et qu'ils sont capables de supporter le roulement cellulaire dépendant des sélectines. De plus, nous avons montré que la liaison de ces ligands génère des signaux intracellulaires favorisant la prolifération et la survie des cellules de myélome. CONCLUSION. Les données présentées ici montrent que la E- et la P- sélectine du microenvironnement médullaire interagissent avec les cellules leucémiques et de myélome multiple, et que ces interactions activent des voies de signalisation contrôlant la prolifération et la survie cellulaire. Ces effets protecteurs sont impliqués dans la persistance de clones cellulaires malins résistant aux traitements et peuvent conduire à la récidive de la maladie. L'inhibition de ces interactions pourrait fournir de nouvelles options thérapeutiques pour le traitement de ces maladies de mauvais pronostic. - BACKGROUND: Selectins are a family of glycoproteins involved in the first steps of the adhesion cascade, tethering and rolling, during which leukocytes sense tissue specific signals and commit the cells to enter in a particular organ or inflammation site. While the role of selectins and their ligands is well established in supporting normal leukocyte adhesion to vascular endothelium, our knowledge of selectin ligands in two hematological malignancies, acute leukemia and multiple myeloma, is incomplete. The recent discovery that E- and P- selectin are also expressed on bone marrow (BM) endothelial and stromal cells, prompted us to investigate a potential role in selectin-mediated interaction of malignant cells with its protective BM microenvironment. RESULTS. Using cells obtained from blood or BM of patients affected by acute myeloid or lymphoblastic leukemia, or multiple myeloma, as well as cell lines, we characterized the expression of selectin ligands on blasts and plasma cells and identified P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1), CD44, CD43 and endoglycan (EGC), as well as sLex/CLA determinants. Rolling assays under flow conditions allowed us to verify that these ligands are functional, i.e. correctly glycosylated and able to support selectin-mediated rolling. Moreover, we demonstrated that these ligands trigger proliferation and pro-survival signals upon engagement on myeloma cells. CONCLUSIONS. Data presented here demonstrate that E- and P-selectin in the BM microenvironment interact with leukemia and myeloma cells, and suggest that they have an impact on proliferation and survival of malignant plasma cells. These protective effects may induce drug resistance in malignant clones, leading to disease relapse. Interfering with these interactions could provide new therapeutic options. - Le corps humain dépend du système immunitaire pour sa protection face aux agressions, notamment des bactéries ou des virus, ou face à une dysfonction de l'organisme. Ce système est composé de plusieurs types cellulaires, regroupés sous le nom de leucocytes, qui participent à son fonctionnement. Ces cellules se développent à partir d'une cellule souche hématopo'iétique commune qui réside dans la moelle osseuse. Comme c'est le cas dans les autres tissus, les cellules du système immunitaire peuvent aussi développer des cancers, appelés tumeurs hématopoïétiques ou tumeurs du sang. Bien que ces maladies puissent être traitées avec succès grâce à de fortes doses de chimiothérapies ou à d'autres moyens comme les greffes, les patients connaissent un fort taux de rechute. La raison de ces récidives est la survie d'une partie des cellules malignes dans la moelle osseuse, où elles reçoivent une protection au traitement par le biais de l'interaction avec d'autres cellules. Les sélectines (E-, P- et L-sélectine) régulent l'interaction des leucocytes avec l'endothélium (la paroi des vaisseaux sanguins), d'autres leucocytes et les plaquettes ; ces interactions surviennent quand les leucocytes atteignent un site d'inflammation ou un organe cible. Dans la moelle osseuse, la E- et la P-sélectine se trouvent sur les cellules de l'endothélium et sur les macrophages, qui sont d'autres leucocytes faisant partie du stroma de la moelle. Elles pourraient être impliquées dans la protection des cellules cancéreuses évoquée plus haut. Les molécules d'adhésion avec lesquelles les sélectines s'associent, autrement dit les ligands des sélectines, sont des glycoprotéines. Ces protéines ont besoin de sucres spécifiques pour acquérir une telle capacité d'adhésion. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié deux types de cellules extraites du sang et de la moelle osseuse des patients atteints d'une leucémie aiguë (les blastes) ou de myélome multiple (les plasmocytes), et leur capacité à se lier aux sélectines. Nous avons démontré une interaction entre ces cellules malignes et la E- et/ou la P-sélectine, à condition que les ligands soient correctement décorés. De plus, lors que les plasmocytes se lient aux sélectines, une cascade de signaux à l'intérieur des cellules stimule leur prolifération et leur survie. L'ensemble de ces résultats permet l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles de ces hémopathies de mauvais pronostic.

Synthesis and Biological Evaluation of S-Neofucopeptides as E- and P-Selectin Inhibitors.

The synthesis of /-L-fucosylated cysteamine, 3-thiopropionic acid, and 3-thioacetic acid derivatives as building blocks for the preparation of S-neofucopeptides is shown. These compounds were used in the synthesis of new thiofucosides derivatives (8, 9, 9, 10, 22, 22, 24, 26) that show affinity towards E- and P-selectins. They constitute a new series of hydrolytically stable and low-molecular-weight mimetics of the natural SLex tetrasaccharide.

P-selectin glycoprotein ligand-1 decameric repeats regulate selectin-dependent rolling under flow conditions.

P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1) interacts with selectins to support leukocyte rolling along vascular wall. L- and P-selectin bind to N-terminal tyrosine sulfate residues and to core-2 O-glycans attached to Thr-57, whereas tyrosine sulfation is not required for E-selectin binding. PSGL-1 extracellular domain contains decameric repeats, which extend L- and P-selectin binding sites far above the plasma membrane. We hypothesized that decamers may play a role in regulating PSGL-1 interactions with selectins. Chinese hamster ovary cells expressing wild-type PSGL-1 or PSGL-1 molecules exhibiting deletion or substitution of decamers with the tandem repeats of platelet glycoprotein Ibalpha were compared in their ability to roll on selectins and to bind soluble L- or P-selectin. Deletion of decamers abrogated soluble L-selectin binding and cell rolling on L-selectin, whereas their substitution partially reversed these diminutions. P-selectin-dependent interactions with PSGL-1 were less affected by decamer deletion. Videomicroscopy analysis showed that decamers are required to stabilize L-selectin-dependent rolling. Importantly, adhesion assays performed on recombinant decamers demonstrated that they directly bind to E-selectin and promote slow rolling. Our results indicate that the role of decamers is to extend PSGL-1 N terminus far above the cell surface to support and stabilize leukocyte rolling on L- or P-selectin. In addition, they function as a cell adhesion receptor, which supports approximately 80% of E-selectin-dependent rolling.

Expression of E-Selectin and Vascular Cell Adhesion Molecule-1 in So-Called 'Negative' Appendices: First Results to Support the Pathological Diagnosis in Borderline Cases.

Background: Since the rate of histologically 'negative' appendices still ranges between 15 and 20%, appendicitis in 'borderline' cases remains a challenging disease. As previously described, cell adhesion molecule expression correlates with different stages of appendicitis. Therefore, it was of interest to determine whether the 'negative' appendix correlated with the absence of E-selectin or vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1). Methods: Nineteen grossly normal appendices from a series of 120 appendectomy specimens from patients with suspected appendicitis were analysed in frozen sections for the expression of E-selectin and VCAM-1. As control, 5 normal appendices were stained. Results: This study showed a coexpression of E-selectin and VCAM-1 in endothelial cells in early and recurrent appendicitis. In patients with symptoms for less than 6 h, only E-selectin was detected. Cases with fibrosis and luminal obliteration were only positive for VCAM-1. In cases of early appendicitis with symptoms of less than 6 h duration, a discordance between histological and immunohistochemical results was found. Conclusions: This report indicates that E-selectin and VCAM-1 expression could be useful parameters in the diagnosis of appendicitis in borderline cases.

Regulation of P-selectin glycoprotein ligand 1 (PSGL-1) interactions with selectins : role of the decameric repeats and of the cytoplasmic domain

SUMMARY BACKGROUND: P-selectin glycoprotein ligand 1 (PSGL-1) is a major selectin ligand, mediating leukocyte rolling along inflamed vascular wall. It is a mucin-like homodimer composed of a N-terminal domain which binds selectins, followed by 14-16 decameric repeats (DR), a transmembrane domain and a cytoplasmic tail, which may be involved in regulating leukocyte rolling and in generating intracellular signals, through its binding to moesin and Syk. P- and L-selectin binding is dependent on core-2 O-glycosylation and tyrosine sulfation of PSGL-1 N-terminus. However, a minor part of E-selectin-mediated rolling is dependent on N-terminal O-glycans; additional binding sites may thus be involved. In this project, we studied whether (1) PSGL-1 DR and (2) PSGL-1 cytoplasmic residues which bind moesin, were also involved in the regulation of selectin-dependent rolling. METHODS: Several mutated cDNAs were obtained: (1) PSGL-1 DR were either deleted, or substituted by platelet GPlba macroglycopeptide, (2) Ser-336, -348, Lys-337 and Arg-338 were mutated to alanine; moreover, truncation mutants retaining only 6 or 2 cytoplasmic residues were also generated. Transfected CHO expressing mutant PSGL-1 were tested for their ability to bind soluble selectin chimeras and to support selectin-dependent rolling under flow conditions. RESULTS: (1) Deletion of the DR had a dramatic effect on P- and L-selectin-dependent cell recruitment and rolling stability, which could only partially be compensated for, by GPlba substitution. In addition, we observed that DR create a binding site for E-selectin and thus support PSGL-1-dependent rolling. (2) Flow assays revealed that the moesin-binding site, in particular Ser-336, plays a crucial role in regulating the recruitment, velocity and rolling stability of PSGL-1-expressing cells on P- and L-selectin. CONCLUSIONS: Data presented here highlight the structure -function relationship of PSGL-1 DR. Moreover, they reveal a crucial role for the moesin-binding residues in regulating P-and L-selectin-dependent rolling. RÉSUMÉ CONTEXTE: PSGL-1 (P-selectin glycoprotein ligand 1) est un ligand majeur des sélectines permettant le roulement des leucocytes le long de la paroi vasculaire enflammée. C'est un homodimère de type mucine, composé d'un domaine N-terminal liant les sélectines, suivi de 14-16 répétitions décamèriques (RD), d'un domaine transmembranaire et d'une queue cytoplasmique qui pourrait être impliquée dans la régulation du roulement leucocytaire et la génération de signaux intracellulaires, via sa liaison à la moésine et à Syk. La liaison à la Pet à la L-sélectine dépend de la présentation par le N-terminus de PSGL-1 de O-glycans sur des structures core-2 et de tyrosines sulfatées. Cependant, une fraction mineure du roulement médié par la E-sélectine dépend des O-glycans N-terminaux; des sites de liaisons supplémentaires pourraient donc être impliqués. Dans ce projet, nous avons étudié si (1) les RD de PSGL-1 ainsi que (2) les résidus cytoplasmiques liant la moésine, étaient impliqués dans la régulation du roulement dépendant des sélectines. MÉTHODES: Plusieurs ADN codant des formes mutées de PSGL-1 ont été obtenus: (1) Les RD de PSGL-1 ont été soit ôtées, soit remplacées par le macroglycopeptide de la GPlba plaquettaire, (2) les Ser-336, -348, la Lys-337 et l'Arg-338 ont été mutées en alanine; par ailleurs, des mutants tronqués ne retenant plus que 6 ou 2 résidus cytoplasmiques ont également été générés. Des CHO transfectées exprimant PSGL-1 muté ont été testées pour leur capacité à lier des sélectines chimériques solubles et à soutenir un roulement dépendant des sélectines dans des conditions de flux. RÉSULTATS: (1) La perte des RD a eu un effet dramatique sur le recrutement cellulaire et la stabilité de roulement dépendant des P- et L-sélectine, qui n'a pu être que partiellement compensé par la substitution par la GPlba. De plus, nous avons observé que les RD forment un site de liaison pour la E-sélectine et soutiennent ainsi le roulement dépendant de PSGL-1. (2) Les tests de flux ont révélé que le site de liaison à la moésine, notamment la Ser-336, joue un rôle crucial dans la régulation du recrutement, de la vitesse et de la stabilité du roulement des cellules exprimant PSGL-1 sur les P- et L-sélectine. CONCLUSIONS; Les données présentées ici ont permis d'éclaircir la relation structure -fonction des RD de PSGL-1. Par ailleurs, elles révèlent un rôle crucial pour les résidus liant la moésine dans le roulement dépendant des P- et L-sélectine. RÉSUMÉ DESTINÉ À UN LARGE PUBLIC Pour accomplir ses fonctions, le sang circule sur un réseau de 96'000 kilomètres; ainsi, il approvisionne les cellules de l'organisme en énergie, il transporte diverses substances, il assure la défense contre les pathogènes et il participe à la régulation de la température corporelle. Le sang contient plusieurs types de cellules: la grande majorité sont les globules rouges, auxquels il faut ajouter les plaquettes (dont le rôle est de colmater les lésions vasculaires) et les globules blancs (leucocytes) qui, bien que présents en très faible quantité (moins de 0.01 %), jouent un rôle crucial en cas d'infection ou d'inflammation. Une attaque par un pathogène provoque plusieurs changements (rougeur, chaleur, gonflement, douleur), qui sont des manifestations de l'inflammation. Pour atteindre l'agent infectieux, des globules blancs spécialisés (les granulocytes) doivent quitter la circulation sanguine. Afin de faciliter leur capture, les vaisseaux sanguins vont exprimer des protéines telles que les sélectines, qui sont reconnues par une protéine leucocytaire appelée PSGL-1 (P-selectin glycoprotein ligand 7). L'interaction des sélectines avec PSGL-1 soutient le roulement du globule blanc le long de la paroi vasculaire, à une vitesse très inférieure à celle du flux sanguin. Ce roulement conduit à l'activation du globule blanc par des molécules de l'inflammation, permettant son adhésion ferme, puis son arrêt. Finalement, le granulocyte va migrer à travers la paroi du vaisseau pour atteindre et éliminer les causes de l'inflammation. L'adhésion est un processus intéressant à caractériser, car outre l'inflammation, il est également impliqué dans l'artériosclérose, l'infarctus, la métastatisation et la thrombose. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à définir les rôles des différents domaines de PSGL-1 dans la régulation de son interaction avec les sélectines. En effet, en plus de son extrémité extracellulaire de haute affinité pour les sélectines, PSGL-1 est composé de plusieurs séquences répétées hautement glycosylées et d'une courte région intracellulaire, dont les fonctions n'avaient pas été étudiées auparavant. En créant des formes mutées de PSGL-1, nous avons pu montrer qu'un roulement efficace des leucocytes nécessite la présence des régions répétitives et du domaine intracellulaire au complet.