Regulation of Endotoxin Tolerance and Compensatory Anti-inflammatory Response Syndrome by Non-coding RNAs

The onset and the termination of innate immune response must be tightly regulated to maintain homeostasis and prevent excessive inflammation, which can be detrimental to the organism, particularly in the context of sepsis. Endotoxin tolerance and compensatory anti-inflammatory response syndrome (CARS) describe a state of hypo-responsiveness characterized by reduced capacity of myeloid cells to respond to inflammatory stimuli, particularly those initiated by bacterial lipopolysaccharide (LPS). To achieve endotoxin tolerance, extensive reprogramming otherwise termed as “innate immune training”, is required that leads to both modifications of the intracellular components of TLR signaling and also to alterations in extracellular soluble mediators. Non-coding RNAs (ncRNAs) have been recognized as critical regulators of TLR signaling. Specifically, several microRNAs (miR-146, miR-125b, miR-98, miR-579, miR-132, let-7e and others) are induced upon TLR activation and reciprocally promote endotoxin tolerance and/or cross tolerance. Many other miRNAs have been also shown to negatively regulate TLR signaling. The long non-coding (lnc)RNAs (Mirt2, THRIL, MALAT1, lincRNA-21 and others) are also altered upon TLR activation and negatively regulate TLR signaling. Furthermore, the promotion or termination of myeloid cell tolerance is not only regulated by intracellular mediators but is also affected by other TLR-independent soluble signals that often achieve their effect via modulation of intracellular ncRNAs. In this article, we review recent evidence on the role of different ncRNAs in the context of innate immune cell tolerance and trained immunity, and evaluate their impact on immune system homeostasis

Changes in the incidence and epidemiology of neonatal group B Streptococcal disease over the last two decades in Crete, Greece

Group B streptococcus (GBS) remains a leading cause of neonatal disease. However, GBS rates and prevention strategies vary considerably worldwide. Herein, we investigated the burden and epidemiological trends of neonatal GBS infections in our area (Greece) over the last two decades. We conducted a multicenter retrospective study that includes all cases of culture-proven GBS disease in infants <90 days old in the last 22 years. Neonatal GBS incidence was 0.17/1000 live births (95%CI: 0.11-0.21). A significant increase was noted during the second decade (0.23 vs 0.10/1000, P<0.05). Late onset disease (LOD) significantly increased during the second decade (0.08 vs 0.02, P<0.05). Infants in the LOD group had a higher risk of meningitis (RR 1.8, 95%CI: 1.23-2.71). Long-term neurological sequelae were reported in 42.8% of meningitis cases. The mortality rate was 8%. The incidence of neonatal GBS disease in our area is among the lowest reported, but an increase was noted the last decade mainly due a rise in the LOD. The burden of LOD, the mortality and long-term disability are still substantial, thus effective prevention strategies − including maternal vaccination for neonatal GBS − are needed

SARS-CoV-2/ACE2 Interaction Suppresses IRAK-M Expression and Promotes Pro-Inflammatory Cytokine Production in Macrophages

The major cause of death in SARS-CoV-2 infected patients is due to de-regulation of the innate immune system and development of cytokine storm. SARS-CoV-2 infects multiple cell types in the lung, including macrophages, by engagement of its spike (S) protein on angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) receptor. ACE2 receptor initiates signals in macrophages that modulate their activation, including production of cytokines and chemokines. IL-1R-associated kinase (IRAK)-M is a central regulator of inflammatory responses regulating the magnitude of TLR responsiveness. Aim of the work was to investigate whether SARS-CoV-2 S protein-initiated signals modulate pro-inflammatory cytokine production in macrophages. For this purpose, we treated PMA-differentiated THP-1 human macrophages with SARS-CoV-2 S protein and measured the induction of inflammatory mediators including IL6, TNFα, IL8, CXCL5, and MIP1a. The results showed that SARS-CoV-2 S protein induced IL6, MIP1a and TNFα mRNA expression, while it had no effect on IL8 and CXCL5 mRNA levels. We further examined whether SARS-CoV-2 S protein altered the responsiveness of macrophages to TLR signals. Treatment of LPS-activated macrophages with SARS-CoV-2 S protein augmented IL6 and MIP1a mRNA, an effect that was evident at the protein level only for IL6. Similarly, treatment of PAM3csk4 stimulated macrophages with SARS-CoV-2 S protein resulted in increased mRNA of IL6, while TNFα and MIP1a were unaffected. The results were confirmed in primary human peripheral monocytic cells (PBMCs) and isolated CD14+ monocytes. Macrophage responsiveness to TLR ligands is regulated by IRAK-M, an inactive IRAK kinase isoform. Indeed, we found that SARS-CoV-2 S protein suppressed IRAK-M mRNA and protein expression both in THP1 macrophages and primary human PBMCs and CD14+ monocytes. Engagement of SARS-CoV-2 S protein with ACE2 results in internalization of ACE2 and suppression of its activity. Activation of ACE2 has been previously shown to induce anti-inflammatory responses in macrophages. Treatment of macrophages with the ACE2 activator DIZE suppressed the pro-inflammatory action of SARS-CoV-2. Our results demonstrated that SARS-CoV-2/ACE2 interaction rendered macrophages hyper-responsive to TLR signals, suppressed IRAK-M and promoted pro-inflammatory cytokine expression. Thus, activation of ACE2 may be a potential anti-inflammatory therapeutic strategy to eliminate the development of cytokine storm observed in COVID-19 patients

The role of innate immune response in the pathogenesis of parenchymal and vascular lung diseases

The acute respiratory distress syndrome (ARDS), due to mechanical ventilation, lung infection, aspiration, sepsis or prematurity, is the major cause of morbidity and mortality in Intensive Care Units of adults, children and neonates. Pulmonary hypertension, primary or secondary to existing condition, promotes similarly severe morbidity that may also lead to respiratory and cardiac failure. Limited therapies are effective nowadays in the management of both conditions. Since the molecular and cellular mechanisms of acute lung injury (the pathologic picture of ARDS) and pulmonary hypertension have not been clearly elucidated, their understanding is crucial to develop targeted and effective therapies. Lung inflammation and specifically innate immunity and macrophage accumulation appears to be a common denominator that contributes to pathology in both diseases.By utilizing wild-type (WT) mice and mice genetically modified in key – genes for inflammation and vascular function (Akt2 knock-out, lung specific inducible HO-1 transgenic), in the current study we investigate the nature of inflammatory response and the phenotype of macrophage activation in animal models of acute lung injury and pulmonary hypertension and we aim to elucidate its potential causative role in the pathogenesis of disease. To investigate the role of macrophage activation in aseptic lung injury and identify molecular mediators with therapeutic potential, lung injury was induced in WT and Akt2-/- mice by hydrochloric acid aspiration. Acid-induced lung injury in WT mice was characterized by decreased lung compliance and increased protein and cytokine concentration in bronchoalveolar lavage fluid. Alveolar macrophages acquired a classical activation (M1) phenotype. Acid-induced lung injury was less severe in Akt2-/- mice compared with WT mice. Alveolar macrophages from acid-injured Akt2-/- mice demonstrated the alternative activation phenotype (M2). Although M2 polarization suppressed aseptic lung injury, it resulted in increased lung bacterial load when Akt2-/- mice were infected with Pseudomonas aeruginosa. To understand macrophage activation in our model and the role of Akt2, we studied the TLR pathway. We found that mRNA levels of TRAF6, IRF5, STAT1 but not IRAK1 were increased in alveolar macrophages in WT mice exposed to acid. On the other hand, macrophages from Akt2-/- mice exposed to acid had lower levels of TRAF6, IRF5, STAT1 and IRAK1 compared to WT mice. Τhe mRNA levels of IRAK1, TRAF6, STAT1 and IRF5 are known to be targeted by the anti-inflammatory microRNA miR-146a. Indeed, miR-146a was found to be induced during the late phase of lung injury in WT mice, whereas it was increased early in Akt2-/- mice. MiR-146a overexpression in WT macrophages suppressed LPS induced inducible NO synthase (iNOS) and promoted M2 polarization, whereas miR-146a inhibition in Akt2-/- macrophages restored iNOS expression. Furthermore, miR-146a delivery or Akt2 silencing in WT mice exposed to acid resulted in suppression of iNOS in alveolar macrophages. In conclusion, Akt2 suppression and miR-146a induction promote the M2 macrophage phenotype, resulting in amelioration of acid-induced lung injury. In vivo modulation of macrophage phenotype through Akt2 or miR-146a could provide a potential therapeutic approach for aseptic ARDS; however, it may be deleterious in septic ARDS because of impaired bacterial clearance.Pulmonary hypertension is a rare disease that is characterized by vasoconstriction, thickening and remodeling of vascular wall and finally leads to right heart hypertrophy and failure. Despite the significant progress in the field the molecular mechanisms that lead to disease remain unclear. Lung inflammation has been found to precede the development of hypoxia induced pulmonary hypertension (HPH); however, its role in the pathogenesis of HPH is poorly understood. We sought to characterize the hypoxic inflammatory response and to elucidate its role in the development of HPH. We also aimed to investigate the mechanisms by which heme oxygenase-1 (HO-1), an anti-inflammatory enzyme, is protective in HPH. We generated bitransgenic mice that overexpress human heme oxygenase-1 under doxycycline control in an inducible, lung-specific manner. Hypoxic exposure of mice in the absence of doxycycline resulted in early transient accumulation of monocytes/macrophages in the bronchoalveolar lavage. Alveolar macrophages acquired an alternatively activated phenotype (M2) in response to hypoxia, characterized by the expression of found in inflammatory zone-1 (Fizz1), arginase-1, and chitinase-3-like-3 (CHI3L3 or Ym1). A brief 2-day pulse of doxycycline (and therefore transient HO-1 induction) delayed, but did not prevent, the peak of hypoxic inflammation, and could not protect against HPH. In contrast, a 7-day doxycycline treatment sustained high heme oxygenase-1 levels during the entire period of hypoxic inflammation, inhibited macrophage accumulation and activation, induced macrophage interleukin-10 expression and prevented the development of HPH. Supernatants from hypoxic M2 macrophages promoted the proliferation of pulmonary artery smooth muscle cells, whereas treatment with carbon monoxide, a heme oxygenase-1 enzymatic product, abrogated this effect. Early recruitment and alternative activation of macrophages in hypoxic lungs are critical for the later development of HPH. Heme oxygenase-1 may confer protection from HPH by effectively modifying the macrophage activation state in hypoxia. The findings of the current study can potentially lead to the development of targeted therapies that may improve prognosis and morbidity that remain too dismal.Το σύνδρομο αναπνευστικής δυσχέρειας (ARDS) ως αποτέλεσμα μηχανικού αερισμού, πνευμονικής λοίμωξης, εισρόφησης ή προωρότητας, αποτελεί την συχνότερη αιτία νοσηρότητας και θνητότητας στις μονάδες εντατικής θεραπείας ενηλίκων, παίδων και νεογνών. Αντίστοιχα, η πνευμονική υπέρταση πρωτοπαθής ή δευτεροπαθής σε προϋπάρχουσα διαταραχή, προκαλεί εξίσου σοβαρή νοσηρότητα, υποξαιμία, αναπνευστική και καρδιακή ανεπάρκεια. Καθώς οι μοριακοί και κυτταρικοί μηχανισμοί της βλάβης του πνεύμονα και της δημιουργίας πνευμονικής υπερτάσεως δεν είναι επαρκώς χαρακτηρισμένοι, η σε βάθος κατανόηση τους είναι απαραίτητη για το σχεδιασμό θεραπευτικών προσεγγίσεων. Η ενεργοποίηση της φυσικής ανοσίας και στις δύο καταστάσεις συγκαταλέγεται ανάμεσα στους πιθανούς παθογενετικούς μηχανισμούς.Με την χρήση μοντέλων μυών γενετικά τροποποιημένων σε γονίδια-κλειδιά για την φλεγμονή και την αγγειακή λειτουργία (Akt2 kinase deficient, lung specific inducible heme oxygenase HO-1 transgenic), στην παρούσα μελέτη διερευνούμε την φύση της φλεγμονώδους ανοσοαπάντησης και του φαινότυπου ενεργοποίησης των κυψελιδικών μακροφάγων που αναπτύσσεται πρώιμα σε ζωικά πρότυπα οξείας βλάβης πνεύμονα και πνευμονικής υπέρτασης και επιδιώκουμε να διασαφηνίσουμε τον πιθανά αιτιολογικό τους ρόλο στην ανάπτυξή τους.Για να διασαφηνίσουμε τον ρόλο της φυσικής ανοσίας και της ενεργοποίησης των μακροφάγων στην οξεία βλάβη πνεύμονα, προκαλέσαμε άσηπτη πνευμονική βλάβη κυρίως με εισρόφηση υδροχλωρικού οξέους σε ποντικούς φυσικού τύπου (WT) και σε Akt2-/- ποντικούς. H οξεία βλάβη πνεύμονα σε ποντικούς φυσικού τύπου οδήγησε σε μειωμένη πνευμονική ενδοτικότητα, εξοίδηση πρωτείνης και έκκριση κυτταροκινών στο βρογχοκυψελιδικό υγρό. Τα κυψελιδικά μακροφάγα απέκτησαν κλασσικό φαινότυπο ενεργοποίησης (M1). Η οξεία βλάβη πνεύμονα από υδροχλωρικό οξύ ήταν λιγότερο σοβαρή στα Akt2-/- ποντίκια συγκριτικά με τα WT ποντίκια. Τα κυψελιδικά μακροφάγα των Akt2-/- ποντικών ενέδειξαν εναλλακτικό φαινότυπο ενεργοποίησης (M2). Παρόλο όμως που η παρουσία M2 μακροφάγων σχετίστηκε με προστασία από την άσηπτη βλάβη πνεύμονα, οδήγησε σε αυξημένο μικροβιακό φορτίο στα Akt2-/- ποντίκια που μολύνθηκαν με ενδοτραχεική έγχυση Pseudomonas aeruginosa συγκριτικά με τα WT ποντίκια.Για να κατανοήσουμε την Μ1 ενεργοποίηση των μακροφάγων, μελετήσαμε το σηματοδοτικό μονοπάτι του υποδοχέα TLR στα μακροφάγα. Βρήκαμε ότι τα mRNA επίπεδα των σηματοδοτικών πρωτεινών TRAF6, IRF5 και STAT1 αυξήθηκαν στα κυψελιδικά μακροφάγα WT ποντικών μετά απο έκθεση σε υδροχλωρικό οξύ. Αντίθετα, τα Akt2-/- μακροφάγα είχαν χαμηλότερα επίπεδα TRAF6, IRF5, STAT1 και IRAK1 σε σύγκριση με τα μακροφάγα φυσικού τύπου. Τα επίπεδα mRNAs των IRAK1, TRAF6, STAT1 και IRF5 είναι γνωστό ότι ρυθμίζονται από το αντι-φλεγμονώδες miRNA miR-146a.Πράγματι, το μικρο-RNA miR-146a, αυξήθηκε στην όψιμη φάση της πνευμονικής βλάβης στα ποντίκια φυσικού τύπου ενώ η επαγωγή του στα Akt2-/- ποντίκια παρατηρήθηκε νωρίτερα, στην οξεία φάση. Μάλιστα, η υπερέκφραση του miR-146a στα μακροφάγα φυσικού τύπου κατέστειλε την επαγωγή της επαγώμενης συνθάσης του νιτρικού οξειδίου (iNOS) από τον LPS και οδήγησε σε Μ2 ενεργοποίηση των μακροφάγων. Η καταστολή του miR-146a στα Akt2-/- μακροφάγα αποκατέστησε την έκφραση της iNOS. Επιπλέον, η χορήγηση εξωγενούς miR-146a ή η σίγαση του γονιδίου Akt2 σε ποντίκια φυσικού τύπου που είχαν εκτεθεί σε υδροχλωρικό οξύ οδήγησε σε καταστολή της iNOS στα κυψελιδικά μακροφάγα. Συμπεραίνοντας, η καταστολή του Akt2 και η επαγωγή του miR-146a προάγει την εναλλακτική ενεργοποίηση των μακροφάγων και προστατεύει από την οξεία πνευμονική βλάβη. Τροποποίηση του φαινότυπου των κυψελιδικών μακροφάγων μέσω των Akt2 και miR- 146a θα μπορούσε να εφαρμοστεί θεραπευτικά σε περιπτώσεις μη – λοιμώδους ARDS. Όμως, μια τέτοια θεραπεία δεν θα ήταν ωφέλιμη σε περιπτωσεις λοιμώδους ARDS καθώς επηρεάζει την μικροβιοκτόνο δράση των μακροφάγων.Η πνευμονική αρτηριακή υπέρταση είναι μια σπάνια νόσος που χαρακτηρίζεται από αγγειοσυστολή και πάχυνση του αγγειακού τοιχώματος με τελικό αποτέλεσμα υπερτροφία και ανεπάρκεια της δεξιάς κοιλίας. Παρά την σημαντική πρόοδο σε αυτό το ερευνητικό πεδίο, οι μηχανισμοί που οδηγούν στην ανάπτυξη της νόσου παραμένουν ασαφείς. Η φλεγμονή του πνευμονικού παρεγχύματος όλο και περισσότερο και εμπλέκεται στην ανάπτυξη πνευμονικής υπερτάσεως. Η ιστική υποξία, ένα ευρέως γνωστό ερέθισμα που προκαλεί πνευμονική υπέρταση, προάγει μια φλεγμονώδη ανοσοαπάντηση στον πνεύμονα που προηγείται χρονικά της ανάπτυξης της υπερτάσεως. Η ιστοειδική, στους πνεύμονες, συστασιακή έκφραση της οξυγενάσης της αίμης (heme oxygenase-1, HO-1) μπορεί να καταστείλει τόσο την φλεγμονώδη απάντηση αλλά και μετέπειτα ανάπτυξη της νόσου. Στην παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήσαμε ένα διαγονιδιακό μοντέλο ποντικού που υπερεκφράζει HO-1 στα επιθηλιακά κύτταρα του πνεύμονα υπό τον έλεγχο της δοξυκυκλίνης με επαγόμενο τρόπο (tetΟΝ σύστημα). Ελέγχοντας έτσι την δράση της ΗΟ-1 και κατ’ επέκταση της πνευμονικής φλεγμονής, στόχος μας ήταν να διασαφηνίσουμε την φύση της φλεγμονώδους ανοσοαπάντησης στην υποξία και τον ρόλο της στην ανάπτυξη της πνευμονικής υπέρτασης.Η έκθεση των ποντικών στην υποξία σύντομα οδήγησε στην συγκέντρωση μονοκυττάρων/μακροφάγων και στην παραγωγή κυτοκινών/ κυτταροκινών στο βρογχοκυψελιδικό έκπλυμα. Η υπερέκφραση της ΗΟ-1 κατέστειλε αυτην την φλεγμονώδη απάντηση. Τα κυψελιδικά μακροφάγα των υποξικών ποντικών εκδήλωσαν in vivo φαινότυπο ενεργοποίησης τυπικό της εναλλακτικής οδού, με έκφραση των δεικτών Fizz1, Ym1 και arginase-1 ενώ απέτυχαν να εκφράσουν δείκτες κλασσικής ενεργοποίησης όπως την επαγόμενη συνθάση του νιτρικού οξειδίου (iNOS), παράγοντα νέκρωσης των όγκων (TNF-a) και ιντερλευκίνη-12 (IL-12p40). Για να επισημάνουμε το ρόλο της παραπάνω φλεγμονώδους απάντησης στην παθογένεση της νόσου, διακόψαμε την συνεχή χορήγηση δοξυκυκλίνης στα ζώα ώστε να επανέλθουν τα επίπεδα της ΗΟ στα φυσιολογικά. Η βραχεία – για 2 ημέρες – χορήγηση δοξυκυκλίνης (και επομένως βραχεία επαγωγή της ΗΟ-1) καθυστέρησε αλλά δεν κατέστελε την μέγιστη αύξηση των μονοκυττάρων/μακροφάγων και την ενεργοποίηση της εναλλακτικής οδού, 7 ημέρες μετά τα οποία επακολούθησε πνευμονική υπέρταση. Όμως, παρατεταμένη χορήγηση – για 7 ημέρες - δοξυκυκλίνης (και επομένως συνεχή επαγωγή της ΗΟ-1) κατέστη επαρκής να αναστείλει τόσο την συγκέντρωση μονοκυττάρων/μακροφάγων και την εναλλακτική ενεργοποίηση των μακρόφάγων, να προκαλέσει υπερέκκριση IL-10 από τα μακροφάγα και να αναχαιτήσει την μετέπειτα εμφάνιση πνευμονικής υπέρτασης. Επιπλέον, το υπερκείμενο από τα υποξικά M2 μακροφάγα προήγαγε τον πολλαπλασιασμό και των λείων μυικών κυττάρων της πνευμονικής αρτηρίας ενώ η θεραπεία με μονοξείδιο του άνθρακα, κύριο ενζυματικό προϊόν της HO-1, κατέστειλε αυτό το φαινόμενο. Η πνευμονική διήθηση μακροφάγων και η εναλλακτική ενεργοποίησή τους στην υποξία είναι κρίσιμο φαινόμενο για την μετέπειτα ανάπτυξη πνευμονικής υπέρτασης. Η οξυγενάση της αίμης δρα προστατευτικά εν μέρει μέσω της τροποποίησης του φαινοτύπου ενεργοποίησης των μακροφάγων. Τα ευρήματα της παρούσας μελέτης δύναται να βοηθήσουν στον σχεδιασμό στοχευμένων θεραπειών που πιθανά να βελτιώσουν την πρόγνωση που παραμένει πενιχρή

Determinants of low uptake of vaccination against influenza, measles, and hepatitis B among healthcare professionals in Greece: a multicenter cross-sectional study

Vaccination is recommended for healthcare professionals (HCPs) to protect them against vaccine-preventable diseases (VPDs); however, uptake rates are low. This study aimed to evaluate HCPs’ influenza, hepatitis B, and measles vaccine uptake in all healthcare levels in Crete, Greece. We conducted a questionnaire–based, cross-sectional multicenter study in 2018, including HCPs employed at 18 primary care centers and 3 hospitals. Overall, 2,246 HCPs responded (57.2% of the target population). The influenza vaccine uptake rate was 36.1% (810/2,246), with the annual vaccination rate at 14.8% (332/2,246) over the previous 5 years. Concurrently, the hepatitis B 3-dose vaccine uptake rate was 60.3% (1,316/2,181). Among the participating HCPs, 70.7% (1,457/2,061) had measles immunity due to previous illness (959/2,061, 46.5%), a 2-dose vaccination scheme (461/2,061, 22.4%), or serological confirmation (37/2,061, 1.8%). Vaccine uptake rates differed between groups depending on age, profession, and workplace setting. Logistic regression analysis revealed that risk factors for no influenza vaccine uptake during the previous season were younger age (≤45 years; odds ratio [OR] 1.35, 95% confidence interval [CI]: 1.08–1.66), profession other than physician (OR 2.94, 95%CI: 2.09–4.12), and working in hospitals (OR 1.39, 95%CI 1.02–1.89). Older age (>45 years) was an independent risk factor for not receiving a measles (OR 26.74, 95%CI: 17.41–41.06) or hepatitis B vaccine (OR 1.36, 95%CI 1.09–1.7). Working in primary care was an independent risk factor for not getting a hepatitis B vaccine (OR 1.52, 95%CI: 1.15–2.1). Our findings indicate that individualized and targeted interventions should be implemented to increase vaccine uptake among HCPs

MiRNA and other non-coding RNAs as promising diagnostic markers

Since the discovery of non-coding RNAs (ncRNAs) a new area has emerged in the field of biomarkers. NcRNAs are RNA molecules of different sizes that are transcribed as independent genes or as part of protein coding genes and are not translated, therefore they do not produce proteins. They have been classified accord-ing to their size and function and include micro RNAs (miRNAs), piwiRNAs (piRNAs), snoRNAs and long non-co ding RNAs (lncRNAs). These non-coding RNAs are present in different cell compartments participating in multiple cell functions, but they have also been identified in biological fluids, also known as cell-free or circulating ncRNAs, where they can be detected in exosomes, bound on lipoproteins as well as free circu-lating molecules. The role of circulating ncRNAs is still under investigation but are believed to be paracrine or endocrine messengers to systematically deliver signals between cells and tissues. Detecting ncRNAs in biological fluids has opened a new field in Clinical Chemistry utilizing them as biomarkers of diseases or prognostic markers for different pathological condi-tions. Herein, the different types of ncRNAs and their potential in the field of diagnostics are outlined

Ο ρόλος των εναλλακτικά ενεργοποιημένων μακροφάγων στην παθογένεση της πνευμονικής υπέρτασης

Η πνευμονική αρτηριακή υπέρταση, πρωτοπαθής ή δευτεροπαθής σε προϋπάρχουσα διαταραχή, είναι μια σπάνια νόσος που χαρακτηρίζεται από αγγειοσυστολή, πάχυνση του αγγειακού τοιχώματος, με τελικό αποτέλεσμα υπερτροφία και ανεπάρκεια της δεξιάς κοιλίας. Παρά την σημαντική πρόοδο σε αυτό το ερευνητικό πεδίο, οι μηχανισμοί που οδηγούν στην ανάπτυξη της νόσου παραμένουν ασαφείς. Η φλεγμονή του πνευμονικού παρεγχύματος όλο και περισσότερο και εμπλέκεται στην ανάπτυξη πνευμονικής υπερτάσεως. Η ιστική υποξία, ένα ευρέως γνωστό ερέθισμα που προκαλεί πνευμονική υπέρταση, αναφέρθηκε πρόσφατα να προάγει μια φλεγμονώδη ανοσοαπάντηση στον πνεύμονα που προηγείται χρονικά της ανάπτυξης της υπερτάσεως και ότι ιστοειδική συστασιακή έκφραση της οξυγενάσης της αίμης (heme oxygenase-1, HO-1) μπορεί να καταστείλει τόσο την φλεγμονώδη απάντηση αλλά και μετέπειτα ανάπτυξη της νόσου. Στην παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήσαμε ένα διαγονιδιακό μοντέλο ποντικού που δημιουργήθηκε από την διασταύρωση ποντικών, που εκφράζουν τον ενεργοποιητή της μεταγραφής της τετρακυκλίνης υπό τον έλεγχο του υποκινητή των επιθηλιακών κυττάρων Clara cells του πνεύμονα με ποντικούς που φέρουν το ανθρώπινο διαγονίδιο της HO-1 υπό την έκφραση του υποκινητή του βακτηριακού οπερονίου της τετρακυκλίνης (ΤRE), και έτσι υπερεκφράζει HO-1 με επαγόμενο ιστοειδικό τρόπο (tetΟΝ σύστημα). Ελέγχοντας έτσι την δράση της ΗΟ-1 και κατ’ επέκταση της πνευμονικής φλεγμονής, στόχος μας ήταν να διασαφηνίσουμε την φύση της φλεγμονώδους ανοσοαπάντησης στην υποξία και τον ρόλο της στην ανάπτυξη της πνευμονικής υπέρτασης. Η έκθεση των ποντικών στην υποξία σύντομα οδήγησε στην συγκέντρωση μονοκυττάρων/μακροφάγων [F4/80, CD11c (+)] και παραγωγή κυτοκινών/ κυτταροκινών (IL- 1b, MIP-1a, IP-10, IL-2, IL-2, IL-4, IL-13, και FGFb) στο βρογχοκυψελιδικό έκπλυμα. Η υπερέκφραση της ΗΟ-1, υποθέτουμε κυρίως μέσω του προϊόντος της, μονοξειδίου του άνθρακα (CO), κατέστειλε την συγκέντρωση των μονοκυττάρων/μακροφάγων και την παραγωγή κυτοκινών/ κυτταροκινών. Τα κυψελιδικά μακροφάγα των υποξικών ποντικών εκδήλωσαν in vivo φαινότυπο ενεργοποίησης τυπικό της εναλλακτικής οδού, με έκφραση των δεικτών Fizz1, υποδοχέα της μαννόζης (CD206), Ym1, galectin-3 και arginase-1 ενώ απέτυχαν The role of alternatively activated macrophages in pulmonary hypertension να εκφράσουν δείκτες κλασσικής ενεργοποίησης όπως την επαγόμενη συνθάση του νιτρικού οξειδίου (iNOS), παράγοντα νέκρωσης των όγκων (TNF-a) και ιντερλευκίνη-12 (IL-12p40). Υπερέκφραση της ΗΟ-1 είχε αποτέλεσμα την καταστολή των δεικτών εναλλακτικής ενεργοποίησης. Επιπλέον, τα επίπεδα mRNA δύο προσφάτως αναγνωρισμένων επαγωγέων της εναλλακτικής οδού, της CCL2 (παλαιότερα γνωστή και ως χημειοτακτικός παράγοντας των μονοκυττάρων, ΜCP-1) και της ιντερλευκίνης-6 (IL-6), αυξήθηκαν στους υποξικούς πνεύμονες, φαινόμενο που κατεστάλη υπό την έκφραση της ΗΟ-1. Για να επισημάνουμε το ρόλο της παραπάνω φλεγμονώδους απάντησης στην παθογένεση της νόσου, διακόψαμε την συνεχή χορήγηση δοξυκυκλίνης στα ζώα. Η απόσυρση της δοξυκυκλίνης μετά από βραχεία χορήγηση (2 ημερών), είχε ως αποτέλεσμα την επανεμφάνιση αυξημένου αριθμού μονοκυττάρων/μακροφάγων και ενεργοποίηση της εναλλακτικής οδού, 7 ημέρες μετά τα οποία επακολούθησε πνευμονική υπέρταση. Όμως, παρατεταμένη χορήγηση (7 ημερών) δοξυκυκλίνης κατέστει επαρκής να αναστείλει τόσο την συγκέντρωση μονοκυττάρων/μακροφάγων και την εναλλακτική ενεργοποίηση των όσο και την μετέπειτα εμφάνιση πνευμονικής υπέρτασης. Τα ευρήματα αυτά υποδεικνύουν ότι η προσέλκυση μακροφάγων στους πνεύμονες υπό συνθήκες υποξίας και η ενεργοποίηση τους προς την εναλλακτική οδό διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη της πνευμονικής υπέρτασης. Η ΗΟ-1 δρα προστατευτικά, όχι μόνο μέσω της αγγειοδιασταλτικής και αντιμιτωτικής της δράσης αλλά και μέσω των αντιφλεγμονώδων ιδιοτήτων της. Η κατανόηση των κυτταρικών και μοριακών μονοπατιών που οδηγούν στην νόσο θα βοηθήσει στον σχεδιασμό στοχευμένων θεραπειών που πιθανά να βελτιώσουν την πρόγνωση που παραμένει πενιχρή.Pulmonary arterial hypertension (PAH), primary or secondary to coexisting condition, is a devastating disease, characterized by vasoconstriction, vascular wall remodeling, with resultant right ventricular hypertrophy and failure. Despite significant progress in this field, the mechanisms underlying the development of PAH are still obscure. Lung inflammation has been increasingly implicated in the development of pulmonary hypertension. Tissue hypoxia, a well-known stimulus for pulmonary hypertension, has been reported by our group to induce an inflammatory response that precedes the development of hypoxia-induced pulmonary hypertension. Also, lung-specific constitutive expression of the cytoprotective enzyme heme oxygenase-1 (HO-1) can suppress both the lung inflammation and the later development of hypertension. In the present study, we utilized a bitransgenic mouse model, that was generated by crossing of mice that express the reverse tetracycline transactivator (rtTA) under the control of Clara cell secretory protein promoter (CC10) with mice that harbor the human HO-1 transgene under the control of the bacterial tetracycline response element (TRE) and expressed HO-1 in a lung-specific, inducible way (tetOn system). By turning on and off HO-1 activity and modulating lung inflammatory response, our goal was to shed light on the nature of this hypoxia-induced inflammatory response and its role in the later development of the disease. Soon after hypoxic exposure, and in the absence of doxycycline (dox), we demonstrated significant monocyte/macrophage accumulation (F4/80, CD11c positive cells) and cytokine/chemokine production (FGFb, IL-1b, MIP-1a, IP-10, IL-13, IL-4, IL-17 and IL-2) in the bronchoalveolar lavage (BAL). HO-1 overexpression, in the presence of dox, suppressed the accumulation of cells in the BAL and the cytokine/chemokine elevation, presumably through its end product carbon monoxide (CO). Hypoxic alveolar macrophages manifested an in vivo phenotype consistent with alternative activation, characterized by the expression of found in inflammatory zone (Fizz-1), mannose receptor C type 1 lectin (CD206), chitinase 3 like 3 (CHI3L3 or Ym1), arginase-1 and galectin-3 (Lgals3) while they failed to express markers of classical activation such as inducible nitric oxide synthase (iNOS), tumor necrosis factor-alpha (TNF-a) and interleukin 12 (IL-12p40). Mice with upregulated HO-1 levels did not exhibited elevated The role of alternatively activated macrophages in pulmonary hypertension alternative activation markers. Moreover, mRNA levels of two recently recognized inducers of alternative macrophage polarization, CCL2 (previously known as monocyte chemoattractant protein -1, MCP-1) and interleukin-6 (IL-6), were upregulated in the hypoxic lungs, an effect abrogated by the expression of HO-1. In order to pinpoint the role of the above inflammatory response in the development of disease, we treated the mice with dox transiently. Upon removal of dox after short term administration (2 days), prominent macrophage accumulation and activation ensued and this was accompanied by pulmonary hypertension one to two weeks later. However, one week treatment with dox was adequate to inhibit the accumulation and activation of macrophages and prevented the later development of PAH. These findings suggest that macrophage recruitment and alternative activation plays a pivotal role in the development of hypoxic pulmonary hypertension. HO-1 confers cytoprotective effects in the lung vasculature not only via its vasodilating and antiproliferative properties but also via its anti-inflammatory effects. Understanding of the cellular and molecular pathways that contribute to the progression of pulmonary hypertension will lead to the development of targeted therapies and may raise the hope for the improvement of the prognosis that, in spite of significant recent success, remains too dismal

Challenges in the Diagnosis of Viral Encephalitis in Children: The Case of Two Siblings

Encephalitis in children may lead to adverse outcomes and long-term neurodevelopmental sequelae. The prompt identification of the causative agent is important to guide proper management in cases with encephalitis; however, the etiology often remains undetermined. The use of polymerase chain reaction (PCR) analysis in the cerebrospinal fluid (CSF) has increased the diagnostic yield in encephalitis cases; however, it may be occasionally misleading. In this article, we describe the case of a male immunocompetent child with encephalitis in which human herpesvirus-7 (HHV-7) was detected in CSF by PCR. As the detection of HHV-7 DNA in the CSF alone is insufficient to prove an etiologic association of severe encephalitis in immunocompetent children, alternative diagnoses were pursued. Enterovirus (E-11) was detected by PCR analysis of the nasopharyngeal and rectal swabs of the male patient. The final diagnosis was facilitated by the findings in his sibling, which presented concurrently with enteroviral encephalitis. Failure to detect enterovirus in the CSF by PCR does not exclude enteroviral encephalitis; screening of other samples, from other body sites, may be necessary to identify the virus, and physicians should take into consideration all evidence, including history, clinical presentation, and sick contacts’ clinical status

Infectious Diseases Associated with Desert Dust Outbreaks: A Systematic Review

Background: Desert dust outbreaks and dust storms are the major source of particulate matter globally and pose a major threat to human health. We investigated the microorganisms transported with desert dust particles and evaluated their potential impact on human health. Methods: A systematic review of all reports on the association between non-anthropogenic desert dust pollution, dust microorganisms and human health is conducted. Results: In total, 51 articles were included in this review. The affected regions studied were Asia (32/51, 62.7%) followed by Europe (9/51, 17.6%), America (6/51, 11.8%), Africa (4/51, 7.8%) and Australia (1/51, 2.0%). The Sahara Desert was the most frequent source of dust, followed by Asian and American deserts. In 39/51 studies the dust-related microbiome was analyzed, while, in 12/51 reports, the association of desert dust with infectious disease outbreaks was examined. Pathogenic and opportunistic agents were isolated from dust in 24/39 (61.5%) and 29/39 (74.4%) of the studies, respectively. A significant association of dust events with infectious disease outbreaks was found in 10/12 (83.3%) reports. The infectious diseases that were mostly investigated with dust outbreaks were pneumonia, respiratory tract infections, COVID-19, pulmonary tuberculosis and coccidioidomycosis. Conclusions: Desert dust outbreaks are vehicles of a significant number of pathogenic or opportunistic microorganisms and limited data indicate an association between dust events and infectious disease outbreaks. Further research is required to strengthen the correlation between dust events and infectious diseases and subsequently guide preventive public health measures