Factors that condition the biological activity of IgG antibodies : Action of proteolytic enzymes and electric charge impact

En la presente Tesis, se estudió la capacidad de factores propios a los entornos inflamatorios e inherentes a los complejos inmunes (CI), de condicionar distintas respuestas biológicas inducidas a consecuencia de la interacción del fragmento Fc de los anticuerpos IgG con sus receptores celulares específicos (RFcg). Respecto a los primeros se evaluó el efecto de dos enzimas proteolíticas de distinta especificidad, pronasa y quimotripsina. Los resultados obtenidos indicaron que estas proteasas incrementan marcadamente la avidez y la funcionalidad del RFcgII expresado por neutrófilos, condicionando la magnitud de las respuestas biológicas que involucran la participación de este receptor. Este efecto, sin embargo, parece ser dependiente de las características del CI empleado como estímulo, puesto que las proteasas aumentaron notablemente las respuestas inducidas por eritrocitos sensibilizados con anticuerpos IgG y por CI solubles, pero no modificaron aquellas inducidas por CI precipitantes. La acción potenciadora de las proteasas parece ser selectiva del RFcgII, pues este efecto no fue observado en otros receptores operativos en neutrófilos. Considerando la existencia de altos niveles de proteasas en reas inflamatorias, es posible que este mecanismo sea relevante in vivo en la regulación de la actividad del RFcgII del neutrófilo humano. En cuanto a los factores inherentes a los CI, se analizó el impacto de la carga eléctrica de los antígenos y anticuerpos que los conforman, sobre su capacidad de inducir respuestas proinflamatorias y trombóticas mediadas por células fagocíticas y plaquetas, respectivamente. La cationización de la fracción IgG de los CI, procedimiento que incrementó sus pI desde 5,8-8,2 hasta 8,0-9,5, aumentó, al menos en un orden de magnitud, su capacidad de inducir funciones dependientes de los RFcg expresados por células fagocíticas tales como la citotoxicidad, la emisión de quimioluminiscencia y la liberación extracelular de elastasa. El efecto potenciador de la cationización fue a£n m s notable empleando plaquetas. Los CI que incluían anticuerpos IgG cationizados fueron capaces de inducir fuertes respuestas de activación de plaquetas lavadas, filtradas o plaquetas suspendidas en plasma, mientras que aquellos formados con componentes nativos fueron incapaces de inducir la activación plaquetaria bajo condiciones experimentales similares. La cationización del componente antigénico de los CI, también incrementó marcadamente su potencia biológica. En conjunto, estos hallazgos indican que la carga eléctrica de los CI constituye una propiedad critica que condiciona su capacidad de inducir la activación celular y sugieren que los anticuerpos y antígenos catiónicos podrían ser relevantes en eventos inflamatorios asociados a enfermedades que cursan con altos niveles de CI circulantes. Durante el transcurso de estos estudios se realizaron observaciones adicionales relacionadas con el desarrollo de procesos inflamatorios agudos. El paradigma corriente asume que las capacidad quimiot ctica de la IgG reside en su habilidad para formar CI e inducir la activación del sistema complemento y la subsecuente producción de péptidos quimiot cticos como el C5a. En la presente Tesis, se observó que los CI son capaces, per se, de estimular la quimiotaxis de neutrófilos a través de su interacción con el RFcgII. Esta actividad quimiot ctica intrínseca de los CI podría ser responsable, al menos en parte, delreclutamiento de neutrófilos observado en sitios inflamatorios de huéspedes deficientes de complemento.In the current Thesis it was studied the ability of different factors to condition biological functions induced by the interaction of the Fc fragment of IgG antibodies with their cellular specific receptors (FcgR). Both factors belonging to inflammatory focus and IC-intrinsecal factors were evaluated. Among the formers, the effect of two proteolytic enzymes with distinct specificity, pronase and chymotrypsin, was analyzed. The results obtained showed that proteases markedly increase the avidity and functionallity of FcgRII, conditioning the magnitude of the biological responses that involve this receptor. However, this effect appears to be dependent on the characteristics of the IC employed as stimulus judging by the capacity of proteases to increase functions induced by erythrocytes coated with IgG antibodies and soluble IC but not those induced by precipitating IC. The enhancing action of proteases seems to be restricted to FcgRII-dependent functions since proteases did not up-regulate the activity of other receptors expressed by neutrophils. Taking into account the high levels of proteases in inflammatory areas, these findings suggest that a mechanism involving the action of proteolytic enzymes could be relevant for the in vivo regulation of human neutrophil FcgRII activity. Among IC-intrinsecal factors, the impact of electric charge of their antibodies and antigens on their ability to induce proinflammatory and thrombotic responses mediated by phagocytes and platelets was analyzed. Cationization of the IgG fraction of IC, procedure that increased its pI from 5.8-8.2 to 8.0-9.5, enhanced at least by tenfold their ability to induce RFcg-dependent functions by phagocytic cells such as cytotoxicity, chemiluminescence emission and the elastase extracellular release. Noteworthy, it was observed that IC prepared with cationized antibodies were able to trigger platelet activation either in washed platelets, gel-filtered platelets or plasma suspended platelets. By contrast, IC formed with native components did not induce platelet activation under similar experimental conditions. Additional experiments showed that antigen cationization also markedly increses IC biological activity. These findings suggest that the electric charge of IC constitutes a critical property that conditions their ability to induce cellular activation and support a role of cationic antibodies and antigens in the development of inflammatory events associated to certain IC-induced diseases. During the course of these studies, additional observations related to the development of acute inflammatory processes were made. The current paradigm for the mechanism by which IgG induce neutrophil chemotaxis assert that this ability lies on its capacity to form IC and induce complement activation with the subsequent generation of chemotactic peptides such as C5a. In the current Thesis, it was observed that IC are able, per se, to induce neutrophil chemotaxis through their interaction with FcgRII. This intrinsic chemotactic activity of IC may account, at least in part, for the neutrophil recruitment that is observed at inflammatory sites in complement-deficient hosts.Fil:Trevani, Analía S.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Factores capaces de condicionar la actividad biológica de los anticuerpos IgG : Acción de las enzimas proteolíticas e impacto de la carga eléctrica

En la presente Tesis, se estudió la capacidad de factores propios a los entornos inflamatorios e inherentes a los complejos inmunes (CI), de condicionar distintas respuestas biológicas inducidas a consecuencia de la interacción del fragmento Fc de los anticuerpos IgG con sus receptores celulares específicos (RFcg). Respecto a los primeros se evaluó el efecto de dos enzimas proteolíticas de distinta especificidad, pronasa y quimotripsina. Los resultados obtenidos indicaron que estas proteasas incrementan marcadamente la avidez y la funcionalidad del RFcgII expresado por neutrófilos, condicionando la magnitud de las respuestas biológicas que involucran la participación de este receptor. Este efecto, sin embargo, parece ser dependiente de las características del CI empleado como estímulo, puesto que las proteasas aumentaron notablemente las respuestas inducidas por eritrocitos sensibilizados con anticuerpos IgG y por CI solubles, pero no modificaron aquellas inducidas por CI precipitantes. La acción potenciadora de las proteasas parece ser selectiva del RFcgII, pues este efecto no fue observado en otros receptores operativos en neutrófilos. Considerando la existencia de altos niveles de proteasas en reas inflamatorias, es posible que este mecanismo sea relevante in vivo en la regulación de la actividad del RFcgII del neutrófilo humano. En cuanto a los factores inherentes a los CI, se analizó el impacto de la carga eléctrica de los antígenos y anticuerpos que los conforman, sobre su capacidad de inducir respuestas proinflamatorias y trombóticas mediadas por células fagocíticas y plaquetas, respectivamente. La cationización de la fracción IgG de los CI, procedimiento que incrementó sus pI desde 5,8-8,2 hasta 8,0-9,5, aumentó, al menos en un orden de magnitud, su capacidad de inducir funciones dependientes de los RFcg expresados por células fagocíticas tales como la citotoxicidad, la emisión de quimioluminiscencia y la liberación extracelular de elastasa. El efecto potenciador de la cationización fue a£n m s notable empleando plaquetas. Los CI que incluían anticuerpos IgG cationizados fueron capaces de inducir fuertes respuestas de activación de plaquetas lavadas, filtradas o plaquetas suspendidas en plasma, mientras que aquellos formados con componentes nativos fueron incapaces de inducir la activación plaquetaria bajo condiciones experimentales similares. La cationización del componente antigénico de los CI, también incrementó marcadamente su potencia biológica. En conjunto, estos hallazgos indican que la carga eléctrica de los CI constituye una propiedad critica que condiciona su capacidad de inducir la activación celular y sugieren que los anticuerpos y antígenos catiónicos podrían ser relevantes en eventos inflamatorios asociados a enfermedades que cursan con altos niveles de CI circulantes. Durante el transcurso de estos estudios se realizaron observaciones adicionales relacionadas con el desarrollo de procesos inflamatorios agudos. El paradigma corriente asume que las capacidad quimiot ctica de la IgG reside en su habilidad para formar CI e inducir la activación del sistema complemento y la subsecuente producción de péptidos quimiot cticos como el C5a. En la presente Tesis, se observó que los CI son capaces, per se, de estimular la quimiotaxis de neutrófilos a través de su interacción con el RFcgII. Esta actividad quimiot ctica intrínseca de los CI podría ser responsable, al menos en parte, delreclutamiento de neutrófilos observado en sitios inflamatorios de huéspedes deficientes de complemento

Noticias falsas sobre el coronavirus: las aclaraciones de dos investigadoras

En las últimas semanas, se dio conocer que algunos de los 169 proyectos para el desarrollo de vacunas contra el SARS-CoV-2 contabilizados por la OMS pasaron a la fase clínica III, que es aquella en la que se evalúa su seguridad y eficacia en un número grande de personas, para, en caso de que los ensayos resulten exitosos, ser aprobadas por los entes reguladores para ser aplicadas a la población general. Una de estas vacunas, la AZD1222, desarrollada por la Universidad de Oxford y la farmacéutica AstraZeneca, será producida en la Argentina (en conjunto con México) para América Latina, a través de la empresa biotecnológica mAbxience. Poco después de que se conocieron estos anuncios esperanzadores, comenzaron a circular en la Argentina, en medios de comunicación y redes sociales, mensajes basados en presupuestos falsos, tendientes a menoscabar las razonables expectativas que estas noticias pudieron despertar en la población. Las científicas del CONICET Analía Trevani y Mariana Maccioni refutan una serie de informaciones falsas, difundidas en medios de comunicación de la Argentina, que apuntan a desacreditar los avances alcanzados en el desarrollo de vacunas para COVID-19.Fil: Faigón, Miguel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Filosofía y Letras, Argentina.Fil: Trevani, Analía. Academia Nacional de Medicina. Instituto de Medicina Experimental; Argentina.Fil: Trevani, Analía. Sociedad Argentina de Inmunología; Argentina.Fil: Maccioni Mariana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Maccioni Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Consejo en el Centro de Investigación en Bioquímica Clínica e Inmunología; Argentina.Fil: Maccioni Mariana. Sociedad Argentina de Inmunología; Argentina

Desiccating stress-induced disruption of ocular surface immune tolerance drives dry eye disease

Dry eye is an allegedly autoimmune disorder for which the initiatingmechanisms and the targeted antigens in the ocular surface are not known,yet there is extensive evidence that a localized T helper type 1 (Th1)/Th17effector T cell response is responsible for its pathogenesis. In this work, weexplore the reconciling hypothesis that desiccating stress, which is usuallyconsidered an exacerbating factor, could actually be sufficient to skew theocular surface?s mucosal response to any antigen and therefore drive thedisease. Using a mouse model of dry eye, we found that desiccating stresscauses a nuclear factor kappa B (NF-jB)- and time-dependent disruption ofthe ocular surface?s immune tolerance to exogenous ovalbumin. Thispathogenic event is mediated by increased Th1 and Th17 T cells andreduced regulatory T cells in the draining lymph nodes. Conversely, topicalNF-jB inhibitors reduced corneal epithelial damage and interleukin (IL)-1band IL-6 levels in the ocular surface of mice under desiccating stress. Theobserved effect was mediated by an augmented regulatory T cell response, afinding that highlights the role of mucosal tolerance disruption in dry eyepathogenesis. Remarkably, the NF-jB pathway is also involved in mucosaltolerance disruption in other ocular surface disorders. Together, theseresults suggest that targeting of mucosal NF-jB activation could havetherapeutic potential in dry eye.Fil: Guzman, Mauricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Keitelman, Irene Angélica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Sabbione, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Trevani, Analía Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Giordano, Mirta Nilda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Galletti, Jeremías Gastón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentin

Restoring Conjunctival Tolerance by Topical Nuclear Factor–κB Inhibitors Reduces Preservative-Facilitated Allergic Conjunctivitis in Mice

Purpose.: To evaluate the role of nuclear factor–κB (NF-κB) activation in eye drop preservative toxicity and the effect of topical NF-κB inhibitors on preservative-facilitated allergic conjunctivitis. Methods.: Balb/c mice were instilled ovalbumin (OVA) combined with benzalkonium chloride (BAK) and/or NF-κB inhibitors in both eyes. After immunization, T-cell responses and antigen-induced ocular inflammation were evaluated. Nuclear factor–κB activation and associated inflammatory changes also were assessed in murine eyes and in an epithelial cell line after BAK exposure. Results.: Benzalkonium chloride promoted allergic inflammation and leukocyte infiltration of the conjunctiva. Topical NF-κB inhibitors blocked the disruptive effect of BAK on conjunctival immunological tolerance and ameliorated subsequent ocular allergic reactions. In line with these findings, BAK induced NF-κB activation and the secretion of IL-6 and granulocyte-monocyte colony-stimulating factor in an epithelial cell line and in the conjunctiva of instilled mice. In addition, BAK favored major histocompatibility complex (MHC) II expression in cultured epithelial cells in an NF-κB–dependent fashion after interaction with T cells. Conclusions.: Benzalkonium chloride triggers conjunctival epithelial NF-κB activation, which seems to mediate some of its immune side effects, such as proinflammatory cytokine release and increased MHC II expression. Breakdown of conjunctival tolerance by BAK favors allergic inflammation, and this effect can be prevented in mice by topical NF-κB inhibitors. These results suggest a new pharmacological target for preservative toxicity and highlight the importance of conjunctival tolerance in ocular surface homeostasis.Fil: Guzman, Mauricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Sabbione, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gabelloni, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Vanzulli, Silvia. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires; ArgentinaFil: Trevani, Analía Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Giordano, Mirta Nilda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Galletti, Jeremías Gastón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentin

Trophoblast cells inhibit neutrophil extracellular trap formation and enhance apoptosis through vasoactive intestinal peptide-mediated pathways

STUDY QUESTION:Do human trophoblast cells modulate neutrophil extracellular trap (NET) formation, reactive oxygen species (ROS) synthesis and neutrophil apoptosis through mechanisms involving vasoactive intestinal peptide (VIP)?SUMMARY ANSWER:Trophoblast cells inhibited NET formation and ROS synthesis and enhanced neutrophil apoptosis through VIP-mediated pathways in a model of maternal-placental interaction.WHAT IS KNOWN ALREADY:Immune homeostasis maintenance at the maternal-placental interface is mostly coordinated by trophoblast cells. Neutrophil activation and NET formation increases in pregnancies complicated by exacerbated pro-inflammatory responses. VIP has anti-inflammatory and immunosuppressant effects and is synthesized by trophoblast cells.STUDY DESIGN, SIZE, DURATION:This is a laboratory-based observational study that sampled circulating neutrophils from 50 healthy volunteers to explore their response in vitro to factors derived from human trophoblast cells.PARTICIPANTS/MATERIALS, SETTING, METHODS:Peripheral blood neutrophils were isolated from healthy volunteers and tested in vitro with first trimester trophoblast cell line (Swan-71 and HTR8) conditioned media (CM) or with VIP. The effect of VIP and trophoblast CM on NET formation was assessed by co-localization of elastase and DNA by confocal microscopy, DNA release and elastase activity measurement. Neutrophil apoptosis was determined by flow cytometry or fluorescence microscopy. ROS formation was assessed by flow cytometry with a fluorescent probe. VIP silencing was performed by siRNA transfection. For phagocytosis of apoptotic neutrophils, autologous monocytes were sampled, and engulfment and cytokines were assessed by flow cytometry and ELISA.MAIN RESULTS AND THE ROLE OF CHANCE:Trophoblast CM and 10 nM VIP promoted neutrophil deactivation by preventing phorbol myristate acetate-induced NET formation and ROS synthesis while they increased neutrophil spontaneous apoptosis and reversed the anti-apoptotic effect of lipopolysaccharide (all P < 0.05 versus control). The effects of trophoblast CM were prevented by a VIP antagonist or when VIP knocked-down trophoblast cells were used (P < 0.05 versus control). Neutrophils driven to apoptosis by trophoblast CM could be rapidly engulfed by monocytes without increasing IL-12 production.LARGE SCALE DATA:Not applicable.LIMITATIONS, REASONS FOR CAUTION:The mechanisms of neutrophil deactivation by trophoblast VIP are based on the results obtained with neutrophils drawn from peripheral blood of healthy individuals interacting with trophoblast cell lines in vitro. These studies were designed to investigate biological processes at the cellular and molecular level; therefore, they have the limitations of studies in vitro and it is not possible to ascertain if these mechanisms operate similarly in vivo. We tested 50 neutrophil samples from healthy volunteers that have a normal variability in their responses. Cell lines derived from human trophoblast were used, and we cannot rule out a differential behavior of trophoblast cells in contact with neutrophils in vivo.WIDER IMPLICATIONS OF THE FINDINGS:Results presented here are consistent with an active mechanism through which neutrophils in contact with trophoblast cells would be deactivated and silently cleared by decidual macrophages throughout pregnancy. They support a novel immunomodulatory role of trophoblast VIP on neutrophils at the placenta, providing new clues for pharmacological targeting of immune and trophoblast cells in pregnancy complications associated with exacerbated inflammation.Fil: Calo, Guillermina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Sabbione, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Vota, Daiana Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Paparini, Daniel Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Ramhorst, Rosanna Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Trevani, Analía Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Perez Leiros, Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin

Neutrophil extracellular traps stimulate proinflammatory responses in human airway epithelial cells

Tissue injury leads to the release of uric acid (UA). At high local concentrations, UA can form monosodium urate crystals (MSU). MSU and UA stimulate neutrophils to release extracellular traps (NET). Here, we investigated whether these NET could be involved in the development of inflammation by stimulating cytokine release by airway epithelial cells. We found that NET significantly increased the secretion of CXCL8/IL-8 and IL-6 by alveolar and bronchial epithelial cells. These effects were not observed when NETosis was inhibited by Diphenyleneiodonium, elastase inhibitor, or Cl-amidine. Similar findings were made with NET induced by cigarette smoke extract, suggesting that NET proinflammatory capacity is independent of the inducing stimulus. Furthermore, NET affected neither the viability and morphology of epithelial cells nor the barrier integrity of polarized cells. The epithelial stimulatory capacity of NET was not affected by degradation of DNA with micrococcal nuclease, treatment with heparin, or inhibition of the elastase immobilized to DNA, but it was significantly reduced by pretreatment with an anti-HMGB-1 blocking antibody. Altogether, our findings indicate that NET exert direct proinflammatory effects on airway epithelial cells that might contribute in vivo to the further recruitment of neutrophils and the perpetuation of inflammation upon lung tissue damage.Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológico

Protein A Modulates Neutrophil and Keratinocyte Signaling and Survival in Response to Staphylococcus aureus

The type 1 TNF-α receptor (TNFR1) has a central role in initiating both pro-inflammatory and pro-apoptotic signaling cascades in neutrophils. Considering that TNFR1 signals Staphylococcus aureus protein A (SpA), the aim of this study was to explore the interaction of this bacterial surface protein with neutrophils and keratinocytes to underscore the signaling pathways that may determine the fate of these innate immune cells in the infected tissue during staphylococcal skin infections. Using human neutrophils cultured in vitro and isogenic staphylococcal strains expressing or not protein A, we demonstrated that SpA is a potent inducer of IL-8 in neutrophils and that the induction of this chemokine is dependent on the SpA-TNFR1 interaction and p38 activation. In addition to IL-8, protein A induced the expression of TNF-α and MIP-1α highlighting the importance of SpA in the amplification of the inflammatory response. Protein A contributed to reduce neutrophil mortality prolonging their lifespan upon the encounter with S. aureus. Signaling initiated by SpA modulated the type of neutrophil cell death in vitro and during skin and soft tissue infections (SSTI) in vivo triggering the apoptotic pathway instead of necrosis. Moreover, SpA induced pro-inflammatory cytokines in keratinocytes, modulating their survival in vitro and preventing the exacerbated necrosis and ulceration of the epithelium during SSTI in vivo. Taken together, these results highlight the importance of the inflammatory signaling induced by protein A in neutrophils and skin epithelial cells. The ability of protein A to modulate the neutrophil/epithelial cell death program in the skin is of clinical relevance considering that lysis of neutrophils and epithelial cells will promote an intense inflammatory response and contribute to tissue damage, a non-desirable feature of complicated SSTI.Fil: Ledo, Camila. Universidad Maimónides. Área de Investigaciones Biomédicas y Biotecnológicas. Centro de Estudios Biomédicos, Biotecnológicos, Ambientales y de Diagnóstico. Departamento de Estudios Biomédicos y Biotecnológicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gonzalez, Cintia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Garofalo, Ailin Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Sabbione, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Keitelman, Irene Angélica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Giai, Constanza. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; ArgentinaFil: Stella, Inés Yolanda. Universidad Maimónides; ArgentinaFil: Trevani, Analía Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gomez, Marisa Ines. Universidad Maimónides. Área de Investigaciones Biomédicas y Biotecnológicas. Centro de Estudios Biomédicos, Biotecnológicos, Ambientales y de Diagnóstico. Departamento de Estudios Biomédicos y Biotecnológicos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica; Argentin

Neutrophil Extracellular Traps Stimulate Proinflammatory Responses in Human Airway Epithelial Cells

Tissue injury leads to the release of uric acid (UA). At high local concentrations, UA can form monosodium urate crystals (MSU). MSU and UA stimulate neutrophils to release extracellular traps (NET). Here, we investigated whether these NET could be involved in the development of inflammation by stimulating cytokine release by airway epithelial cells. We found that NET significantly increased the secretion of CXCL8/IL-8 and IL-6 by alveolar and bronchial epithelial cells. These effects were not observed when NETosis was inhibited by Diphenyleneiodonium, elastase inhibitor, or Cl-amidine. Similar findings were made with NET induced by cigarette smoke extract, suggesting that NET proinflammatory capacity is independent of the inducing stimulus. Furthermore, NET affected neither the viability and morphology of epithelial cells nor the barrier integrity of polarized cells. The epithelial stimulatory capacity of NET was not affected by degradation of DNA with micrococcal nuclease, treatment with heparin, or inhibition of the elastase immobilized to DNA, but it was significantly reduced by pretreatment with an anti-HMGB-1 blocking antibody. Altogether, our findings indicate that NET exert direct proinflammatory effects on airway epithelial cells that might contribute in vivo to the further recruitment of neutrophils and the perpetuation of inflammation upon lung tissue damage.Fil: Sabbione, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Keitelman, Irene Angélica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Iula, Leonardo Jairo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Ferrero, Mariana Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Giordano, Mirta Nilda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología; ArgentinaFil: Baldi, Pablo Cesar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Estudios de la Inmunidad Humoral Prof. Ricardo A. Margni; ArgentinaFil: Rumbo, Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Estudios Inmunológicos y Fisiopatológicos; ArgentinaFil: Jancic, Carolina Cristina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Trevani, Analía Silvina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentin

Transient tear hyperosmolarity disrupts the neuroimmune homeostasis of the ocular surface and facilitates dry eye onset

Dry eye disease (DED) is a highly prevalent ocular surface disorder with neuroimmune pathophysiology. Tear hyperosmolarity (THO), a frequent finding in affected patients, is considered a key element in DED pathogenesis, yet existing animal models are based on subjecting the ocular surface to the more complex desiccating stress − decreased tear production and/or increased evaporation − instead of strict hyperosmolar stress. Here we characterized a murine model of THO that does not involve desiccating stress, thus allowing us to dissect the contribution of THO to DED. Our results showed that THO is sufficient to disrupt neuroimmune homeostasis of the ocular surface in mice, and thus reproduce many sub‐clinical DED findings. THO activated nuclear factor‐κB signalling in conjunctival epithelial cells and increased dendritic cell recruitment and maturation, leading to more activated (CD69+) and memory (CD62lo CD44hi) CD4+ T‐cells in the eye‐draining lymph nodes. Ultimately, THO impaired the development of ocular mucosal tolerance to a topical surrogate antigen in a chain of events that included epithelial nuclear factor‐κB signalling and activation of transient receptor potential vanilloid 1 as the probable hypertonicity sensor. Also, THO reduced the density of corneal intraepithelial nerves and terminals, and sensitized the ocular surface to hypertonicity. Finally, the adoptive transfer of T‐cells from THO mice to naïve recipients under mild desiccating stress favoured DED development, showing that THO is enough to trigger an actual pathogenic T‐cell response. Our results altogether demonstrate that THO is a critical initiating factor in DED development.Fil: Guzmán Fonseca, Oscar Mauricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Miglio Rodríguez, Maximiliano Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Keitelman, Irene Angélica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Shiromizu, Carolina Maiumi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Sabbione, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Fuentes, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Trevani, Analía Silvina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Giordano, Mirta Nilda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Galletti, Jeremías Gastón. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentin