Impact of Vitamin D Supplementation on Influenza Vaccine Response and Immune Functions in Deficient Elderly Persons: A Randomized Placebo-Controlled Trial

Background: Immunosenescence contributes to reduced vaccine response in elderly persons, and is worsened by deficiencies in nutrients such as Vitamin (Vit-D). The immune system is a well-known target of Vit-D, which can both potentiate the innate immune response and inhibit the adaptive system, and so modulate vaccination response.Objective: This randomized placebo-controlled double-blind trial investigated whether Vit-D supplementation in deficient elderly persons could improve influenza seroprotection and immune response.Design: Deficient volunteers (Vit-D serum <30 ng/mL) were assigned (V1) to receive either 100,000 IU/15 days of cholecalciferol (D, n = 19), or a placebo (P, n = 19), over a 3 month period. Influenza vaccination was performed at the end of this period (V2), and the vaccine response was evaluated 28 days later (V3). At each visit, serum cathelicidin, immune response to vaccination, plasma cytokines, lymphocyte phenotyping, and phagocyte ROS production were assessed.Results: Levels of serum 25-(OH)D increased after supplementation (D group, V1 vs. V2: 20.7 ± 5.7 vs. 44.3 ± 8.6 ng/mL, p < 0.001). No difference was observed for serum cathelicidin levels, antibody titers, and ROS production in D vs. P groups at V3. Lower plasma levels of TNFα (p = 0.040) and IL-6 (p = 0.046), and higher ones for TFGβ (p = 0.0028) were observed at V3. The Th1/Th2 ratio was lower in the D group at V2 (D: 0.12 ± 0.05 vs. P: 0.18 ± 0.05, p = 0.039).Conclusions: Vit-D supplementation promotes a higher TGFβ plasma level in response to influenza vaccination without improving antibody production. This supplementation seems to direct the lymphocyte polarization toward a tolerogenic immune response. A deeper characterization of metabolic and molecular pathways of these observations will aid in the understanding of Vit-D's effects on cell-mediated immunity in aging. This clinical trial was registered at clinicaltrials.gov as NCT01893385

Activation of antioxidant defences of human mammary epithelial cells under leptin depend on neoplastic state

Abstract Background Obesity is associated with oxidative stress, a major factor in carcinogenesis, and with high leptin concentration. The aim of this study was to determine the effects of leptin on the antioxidant response in three human mammary epithelial cells each presenting a different neoplastic status: healthy human mammary epithelial cells (HMEC), oestrogen-receptor positive MCF-7 cells and triple-negative MDA-MB-231 cells. Methods This in vitro kinetic study characterized the cell antioxidant response after 1, 6 and 24 h in the presence of leptin (10 or 100 ng/ml).The antioxidant response was defined in terms of cell glutathione content, gene expression and catalytic activity of antioxidant enzymes (i.e. glutathione peroxidase 1 (Gpx1), glutathione reductase (GR), glutathione S transferase (GST), heme-oxygenase 1 (HO-1) and cyclooxygenase-2 (COX-2)). Oxidative stress occurrence was assessed by lipid hydro peroxide (HPLIP) and isoprostane concentrations in culture media at 24 h. Results At both concentrations used, leptin induced ROS production in all cell models, contributing to various antioxidant responses linked to neoplastic cell status. HMEC developed a highly inducible antioxidant response based on antioxidant enzyme activation and an increase in cell GSH content at 10 ng/ml of leptin. However, at 100 ng/ml of leptin, activation of antioxidant response was lower. Conversely, in tumour cells, MCF-7 and MDA-MB-231, leptin did not induce an efficient antioxidant response, at either concentration, resulting in an increase of lipid peroxidation products. Conclusions Leptin can modulate the oxidative status of mammary epithelial cells differently according to their neoplastic state. These novel results shed light on oxidative status changes in mammary cells in the presence of leptin

Impact of high fat diet and physical activity on tumor’s inflammation and oxidative stress in a model of C57BL/6 mouse

SESSION 2 - NUTRITIONAL CARE AND PHYSICAL ACTIVITY FOR CANCER PATIENTBackground:Accumulative evidences link breast cancer development to obesity. Several studies havedemonstrated an increase of Reactive Oxygen Species (ROS) production and a decrease of antioxidant capacity resulting in an oxidative stress and a low-grade inflammation in overweight. Many epidemiologic studies have found an inverse association between physical activity and breast cancer risk, particularly for post-menopausal woman. Therefore, biological mechanisms underlying the relationship between oxidative stress, low-grade inflammation due to obesity and breast cancer are poorly understood.Objectives:In this study, we proposed to explore the link between oxidative stress, inflammation and mammary tumor growth in a model of elderly ovariectomised mice feeding with high fat diet (HFD) and housing in enriched environment (EE).Materials and methods: C57BL/6 mice (33 weeks) were divided in 2 groups, both fed with HFD: one housing in EE forstimulate spontaneous physical activity and the other in standard environment (SE). After eight weeks, mammary tumor cells (EO771) were implanted into the fourth right mammary gland by fat-pad technique. Tumor growth was measured twice a week with a caliper. Based on tumor-volume limit point, animals were sacrificed during a 4 weeks time-window (between 3rd and 6th week after tumor implantation). Tumors were recovered for antioxidant enzymes determination (i.e. heme oxygenase (HOx), thioredoxine reductase (TRx), glutathione reductase (GR), glutathione S-transferase (GST), glutathione assays…) and for measurement of inflammation (lipid peroxidation, isoprostanes and cyclooxygenase 2 (COX2) activity).Results: After 2 weeks of tumor growth, mice housing in EE presented lower tumor volume (1241 ± 743 vs 634 ± 388 mm3, p = 0,039). At the sacrifice, despite a similar weight (1,44 ± 0,64 vs 1,87 ± 0,64 g) between SE and EE, some differences in anti-oxidant response were observed. HOx and TRx activities were decreased in EE conditions (26 ± 12 vs 18 ± 6 mUI/g, p= 0,038 and 68 ± 28 vs 62 ± 21 mUI/g, p = 0,111), contrary to GR and GST activities which were not affected by EE.The reduced/total glutathione ratio tended to increase with EE (0,25 ± 0,19 vs 0,28 ± 0,12, p = 0,117). Regarding tumor inflammation, lipid peroxidation was not impacted by EE while isoprostane content increased (3,9 ± 5,7 vs 7,1 ± 13 ng/g, p= 0,069) and COX2 activity tended to reduce in this condition (7,6 ± 2,9 vs 6,3 ± 3,2 mUI/g, p = 0,083).Conclusion: An increase of reduced glutathione and a decrease of thioredoxine reductase activity correlate to a lesser requirement for protection in cells. The reducing of COX2 and HOx activities seems to demonstrate an inflammation decrease. Taken together, these results suggest that physical activity is able to reduce tumor growth, due to a modification in tumor oxidative stress and inflammatio

Un régime hyperlipidique sur le long terme limite les effets anti-tumoraux de l’activité physique

International audienceIntroduction : L’obésité et l’activité physique constituent respectivement des facteurs de risque et de protection de la cancérogenèse mammaire. La surproduction d’œstrogènes associée à l’excès de masse grasse favorise le développement tumoral en période de postménopause et à l’inverse l’activité physique la limite en réduisant l’inflammation et en stimulant le recrutement des cellules de l’immunité cytotoxiques telles que les cellules NK. L’objectif de cette étude est de mesurer l’impact de la durée d’imprégnation lipidique sur les effets préventifs de l’activité physique lors du développement tumoral mammaire. Matériel et méthodes : Des souris C57BL/6 âgées de 35 semaines ovariectomisées ont étées nourries avec un régime riche en lipides. Après 42 (imprégnation lipidique courte, ILC) ou 88 (IL longue, ILL) jours, des cellules tumorales mammaires syngéniques EO771 ont été implantées dans la 4ème paire de glandes mammaires et la croissance tumorale a été suivie pendant 6 semaines. 4 groupes ont été étudiés. En ILC, un groupe a été placé en environnement standard (ES, n=9, sédentarité), et l'autre en environnement enrichi (EE, n=10), favorisant l’activité physique spontanée (APS). Sous ILL, les 2 groupes (EE n=10, EEI n=11) ont été placés en EE dont un avec un exercice d’intensité modérée (EEI = course sur tapis roulant) afin accroître le niveau d’activité physique total. Au sacrifice, les tissus ont été prélevés afin de caractériser divers paramètres tels que l’infiltrat immunitaire, le métabolisme lipidique et les échanges inter-organes via des approches cellulaires, biochimiques et moléculaires. Résultats : Les données rapportées (moyenne ± écart-type), ont été analysées par un test de Mann Whitney. Quelle que soit la durée du régime lipidique, l’activité physique totale (Km/souris/j) des animaux n’est pas altérée par la croissance tumorale (respectivement à 0,17±0,02 ; 0,80±0,06 ; 0,96±0,54 et 1,56±0,52 pour ILC-ES, ILC-EE, ILL-EE, ILL-EEI). L’ILL favorise la croissance tumorale comparativement à l’ILC, 2300±200 mm3 vs 1500±400 mm3, au jour 26 post implantation (p<0,05). Sous ILC, l’EE ralentit la croissance tumorale par rapport à l’ES, montrant les effets bénéfiques de la rupture de la sédentarité. A l’inverse, l’ILL inhibe les bénéfices apportés par l’APS ainsi que de l’exercice imposé. Après implantation tumorale, l’ingesta reste inchangé chez les souris sous ILL quel que soit le groupe. Il décroît significativement chez les souris en ILC pour le groupe en ES (p<0,05) et non significativement pour les souris en EE (p=0,3). De fait, les souris sous ILC perdent significativement du poids entre les dates d'implantation et de sacrifice (ILC-ES 34,32±3,84g vs 27,79±3,79g ; ILC-EE 31,84±3,93g vs 28,42±2,41g ; p<0,05) contrairement aux groupes sous ILL. Au sacrifice, la masse totale des tissus adipeux est plus élevée chez les souris sous ILL (2351±1245mg) comparées à celles sous ILC (1895±1027mg) et n’est pas affectée par l’activité physique spontanée ou imposée quel que soit la durée du régime. A contrario, celle des muscles des pattes postérieures est inférieure pour les groupes sous ILL, malgré une activité physique spontanée et/ou imposée élevée (ILC 361±44mg ; ILL 328±24mg). Au niveau tumoral, la proportion de cellules immunitaires infiltrées n’est pas impactée par le niveau d’activité physique quelle que soit la durée du régime. Toutefois, sous ILL le taux de lymphocytes Th1 (ILC 0,08±0,07 ; ILL 0,68±1,26%) et de Treg (ILC 0,07±0,14 ; ILL 0,44±0,19%) est majoré alors que ceux des lymphocytes TCD8+ (ILC 6,49±6,08 ; ILL 0,86±0,55%) et des NK (ILC 24,22±12,00 ; ILL 0,64±0,44%) est réduit favorisant un environnement propice au développement cancéreux. Conclusion : Comme attendu, une imprégnation lipidique longue favorise la croissance tumorale. Cependant, dans nos conditions expérimentales, elle semble également s’opposer aux effets bénéfiques de l’activité physique. La rupture de sédentarité par l’environnement enrichi ou son renforcement par un exercice imposé, par la mise en place d’un environnement immunitaire tolérogène, ne s’opposent pas à la progression tumorale. L’exploration future des muscles squelettiques, du tissu adipeux, de leur métabolisme et des échanges inter-organes permettra d’entrevoir les mécanismes impliqués dans l’inhibition des effets bénéfiques de l’activité physique en situation d’obésité

Un régime hyperlipidique sur le long terme limite les effets anti-tumoraux de l’activité physique

International audienceIntroduction : L’obésité et l’activité physique constituent respectivement des facteurs de risque et de protection de la cancérogenèse mammaire. La surproduction d’œstrogènes associée à l’excès de masse grasse favorise le développement tumoral en période de postménopause et à l’inverse l’activité physique la limite en réduisant l’inflammation et en stimulant le recrutement des cellules de l’immunité cytotoxiques telles que les cellules NK. L’objectif de cette étude est de mesurer l’impact de la durée d’imprégnation lipidique sur les effets préventifs de l’activité physique lors du développement tumoral mammaire.Matériel et méthodes : Des souris C57BL/6 âgées de 35 semaines ovariectomisées ont étées nourries avec un régime riche en lipides. Après 42 (imprégnation lipidique courte, ILC) ou 88 (IL longue, ILL) jours, des cellules tumorales mammaires syngéniques EO771 ont été implantées dans la 4ème paire de glandes mammaires et la croissance tumorale a été suivie pendant 6 semaines. 4 groupes ont été étudiés. En ILC, un groupe a été placé en environnement standard (ES, n=9, sédentarité), et l'autre en environnement enrichi (EE, n=10), favorisant l’activité physique spontanée (APS). Sous ILL, les 2 groupes (EE n=10, EEI n=11) ont été placés en EE dont un avec un exercice d’intensité modérée (EEI = course sur tapis roulant) afin accroître le niveau d’activité physique total. Au sacrifice, les tissus ont été prélevés afin de caractériser divers paramètres tels que l’infiltrat immunitaire, le métabolisme lipidique et les échanges inter-organes via des approches cellulaires, biochimiques et moléculaires.Résultats : Les données rapportées (moyenne ± écart-type), ont été analysées par un test de Mann Whitney. Quelle que soit la durée du régime lipidique, l’activité physique totale (Km/souris/j) des animaux n’est pas altérée par la croissance tumorale (respectivement à 0,17±0,02 ; 0,80±0,06 ; 0,96±0,54 et 1,56±0,52 pour ILC-ES, ILC-EE, ILL-EE, ILL-EEI). L’ILL favorise la croissance tumorale comparativement à l’ILC, 2300±200 mm3 vs 1500±400 mm3, au jour 26 post implantation (p<0,05). Sous ILC, l’EE ralentit la croissance tumorale par rapport à l’ES, montrant les effets bénéfiques de la rupture de la sédentarité. A l’inverse, l’ILL inhibe les bénéfices apportés par l’APS ainsi que de l’exercice imposé. Après implantation tumorale, l’ingesta reste inchangé chez les souris sous ILL quel que soit le groupe. Il décroît significativement chez les souris en ILC pour le groupe en ES (p<0,05) et non significativement pour les souris en EE (p=0,3). De fait, les souris sous ILC perdent significativement du poids entre les dates d'implantation et de sacrifice (ILC-ES 34,32±3,84g vs 27,79±3,79g ; ILC-EE 31,84±3,93g vs 28,42±2,41g ; p<0,05) contrairement aux groupes sous ILL. Au sacrifice, la masse totale des tissus adipeux est plus élevée chez les souris sous ILL (2351±1245mg) comparées à celles sous ILC (1895±1027mg) et n’est pas affectée par l’activité physique spontanée ou imposée quel que soit la durée du régime. A contrario, celle des muscles des pattes postérieures est inférieure pour les groupes sous ILL, malgré une activité physique spontanée et/ou imposée élevée (ILC 361±44mg ; ILL 328±24mg). Au niveau tumoral, la proportion de cellules immunitaires infiltrées n’est pas impactée par le niveau d’activité physique quelle que soit la durée du régime. Toutefois, sous ILL le taux de lymphocytes Th1 (ILC 0,08±0,07 ; ILL 0,68±1,26%) et de Treg (ILC 0,07±0,14 ; ILL 0,44±0,19%) est majoré alors que ceux des lymphocytes TCD8+ (ILC 6,49±6,08 ; ILL 0,86±0,55%) et des NK (ILC 24,22±12,00 ; ILL 0,64±0,44%) est réduit favorisant un environnement propice au développement cancéreux.Conclusion : Comme attendu, une imprégnation lipidique longue favorise la croissance tumorale. Cependant, dans nos conditions expérimentales, elle semble également s’opposer aux effets bénéfiques de l’activité physique. La rupture de sédentarité par l’environnement enrichi ou son renforcement par un exercice imposé, par la mise en place d’un environnement immunitaire tolérogène, ne s’opposent pas à la progression tumorale. L’exploration future des muscles squelettiques, du tissu adipeux, de leur métabolisme et des échanges inter-organes permettra d’entrevoir les mécanismes impliqués dans l’inhibition des effets bénéfiques de l’activité physique en situation d’obésité

25-Hydroxyvitamin D potentializes extracellular cathelicidin release from human PBMC stimulated ex vivo with either bacterial (LPS) or viral (P: IC) mimetics

International audienceHuman cathelicidin refers to the cationic antimicrobial peptide hCAP18/LL-37. LL-37 is formed by cleavage of the propeptide hCAP18 coded with CAMP gene. The active form of vitamin D, 1,25-dihydroxyvitamin D (1,25(OH)D), has been shown to induce the CAMP gene expression through promoter activation. We previously failed to demonstrate in a clinical trial that supplementation of 25-hydroxyvitamin D (25(OH)D) improves LL-37 serum levels. The aim of this work was to evaluate the impact of 25(OH)D supplementation on intracellular expression of CAMP and secretion of LL-37 in an ex vivo model using the peripheral blood mononuclear cells (PBMC). PBMC collected from healthy donors and incubated with different concentrations of 25(OH)D (0 ng/ml: control (D0); 25 ng/ml: deficient (D25); 75 ng/ml: physiological (D75); 125 ng/ml: supraphysiological (D125)) were stimulated or not with lipopolysaccharide (LPS, 100 ng/ml) or synthetic double-stranded RNA Poly (I: C) (PIC, 10 mu g/ml). The intracellular expressions of the CAMP gene and the hCAP18 peptide were measured respectively after 24-h and 48-h incubation periods. The concentration of LL-37 was determined in the culture medium after 48-h incubation. 25(OH)D significantly induced CAMP gene expression at 24 h with a maximum effect at a dose of D125 in either unstimulated (tenfold expression) or stimulated (LPS: 100-fold expression; PIC: 15-fold expression) conditions. Intracellular hCAP18 peptide was overexpressed at 48 h under unstimulated (1.5-fold, D125) and stimulated conditions, LPS (twofold, D125) and PIC (2.5-fold, D125). The secretion of LL-37 in the culture medium was significantly induced by 25(OH)D only in both stimulated (LPS and PIC) conditions in a dose-dependent manner. Our results demonstrate that 25(OH)D incubation increases intracellular expression of CAMP and hCAP18, but extracellular secretion of LL-37 antimicrobial peptide is increased by 25(OH)D only when PBMC from healthy donors were stimulated with bacterial or viral immune mimetic

EO771, the first luminal B mammary cancer cell line from C57BL/6 mice

International audienceBackgroundDespite decades of therapeutic trials, effective diagnosis, many drugs available and numerous studies on breast cancer, it remains the deadliest cancer in women. In order to choose the most appropriate treatment and to understand the prognosis of the patients, breast cancer is divided into different subtypes using a molecular classification. Just as there remains a need to discover new effective therapies, models to test them are also required.MethodsThe EO771 (also named E0771 or EO 771) murine mammary cancer cell line was originally isolated from a spontaneous tumour in C57BL/6 mouse. Although frequently used, this cell line remains poorly characterized. Therefore, the EO771 phenotype was investigated. The phenotype was compared to that of MCF-7 cells, known to be of luminal A subtype and to express estrogen receptors, as well as MDA-MB-231 cells, which are triple negative. Their sensitivity to hormonal treatment was evaluated by viability tests.ResultsThe EO771 were estrogen receptor alpha negative, estrogen receptor beta positive, progesterone receptor positive and ErbB2 positive. This phenotype was associated with a sensitivity to anti-estrogen treatments such as tamoxifen, 4-hydroxy-tamoxifen, endoxifen and fulvestrant.ConclusionsOn account of the numerous results published with the EO771 cell line, it is important to know its classification, to facilitate comparisons with corresponding types of tumours in patients. Transcriptomic and protein analysis of the EO771 cell line classified it within the luminal B subtype. Luminal B cancers correspond to one of the subtypes most frequently encountered in patients and associated with a poor prognosis

Vitamin D supplementation associated with physical exercise promotes a tolerogenic immune environment without effect on mammary tumour growth in C57BL/6 mice

International audiencePurpose High plasma vitamin D (VitD) level and regular exercise (Ex) are known to have anti-cancer and immunomodulatory effects. This study aimed to evaluate the impact of VitD supplementation and imposed physical Ex on mammary tumour growth and immune response in ovariectomised mice fed high-fat (HF) diet. Methods Ovariectomised 33-week-old mice C57BL/6 (n = 60), housed in enriched environment (EE), were fed HF diet (450 kcal/100 g) supplemented or not with VitD (HF/HF + D: 125/1225 IU/100 g) for 12 weeks and submitted or not to Ex (HF + Ex; HF + D + Ex) on treadmill (45 min/day, 5 days/week). At w8, syngeneic tumour cells EO771 were orthotopically injected into the 4th mammary gland. Spontaneous activity (SPA), maximal speed (MS) and forelimb grip strength (GS) were measured. Tumour immune cells infiltrate was phenotyped by FACS. Data (mean +/- SEM) were analysed by two-way ANOVA + Tukey post-test. Results Ex (p = 0.01) and VitD (p = 0.05) reduced body weight gain. Exercise decreased visceral fat mass [g: 1.5 +/- 0.8 (HF); 1.2 +/- 0.65 (HF + Ex); 0.9 +/- 0.6 (HF + D + Ex); p = 0.03]. SPA (p < 0.0001) and GS (p = 0.01) were higher in HF + D + Ex mice vs others. No effect of Ex or VitD on tumour growth was detected. In tumour, VitD decreased the proportion of NK (p = 0.03), while Ex increased it (p = 0.03). The Th1/Th2 ratio is lowered by VitD (p = 0.05), while Tc/Treg ratio was not affected either by Exercise or VitD. Conclusion In our experimental conditions, VitD supplementation and physical exercise have synergetic effects reducing the weight gain under HF diet and improving the physical capacities of mice. VitD coupled with exercise induces an immunosuppressive response without effect on tumour growth