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

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

Human Glomerular Endothelial Cells Treated With Shiga Toxin Type 2 Activate γδ T Lymphocytes

The hemolytic uremic syndrome associated with diarrhea, a consequence of Shiga toxin (Stx)-producing Escherichia coli infection, is a common cause of pediatric acute renal failure in Argentina. Stx type 2a (Stx2a) causes direct damage to renal cells and induces local inflammatory responses that involve secretion of inflammatory mediators and the recruitment of innate immune cells. γδ T cells constitute a subset of T lymphocytes, which act as early sensors of cellular stress and infection. They can exert cytotoxicity against infected and transformed cells, and produce cytokines and chemokines. In this study, we investigated the activation of human peripheral γδ T cells in response to the incubation with Stx2a-stimulated human glomerular endothelial cells (HGEC) or their conditioned medium, by analyzing in γδ T lymphocytes, the expression of CD69, CD107a, and perforin, and the production of TNF-α and IFN-γ. In addition, we evaluated by confocal microscopy the contact between γδ T cells and HGEC. This analysis showed an augmentation in cellular interactions in the presence of Stx2a-stimulated HGEC compared to untreated HGEC. Furthermore, we observed an increase in cytokine production and CD107a expression, together with a decrease in intracellular perforin when γδ T cells were incubated with Stx2a-treated HGEC or their conditioned medium. Interestingly, the blocking of TNF-α by Etanercept reversed the changes in the parameters measured in γδ T cells incubated with Stx2a-treated HGEC supernatants. Altogether, our results suggest that soluble factors released by Stx2a-stimulated HGEC modulate the activation of γδ T cells, being TNF-α a key player during this process.Fil: Rosso, David Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Rosato, Micaela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gómez, Fernando Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; ArgentinaFil: Alvarez, Romina Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; 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: 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: Ibarra, Cristina Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; ArgentinaFil: Amaral, María Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiología y Biofísica Bernardo Houssay; ArgentinaFil: Jancic, Carolina Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentin

Humoral response to the BBIBP-CorV vaccine over time in healthcare workers with or without exposure to SARS-CoV-2

SARS-CoV-2-specific humoral response was analyzed over time in a group of healthcare workers with or without exposure to SARS-CoV-2, who underwent vaccination with BBIBP-CorV (Sinopharm) vaccine in Argentina. Seroconversion rates in unexposed subjects after the first and second doses were 40 % and 100 %, respectively, showing a significant increase in antibody concentrations from dose 1 to dose 2 (p < 0.0001). The highest antibody concentrations were found in younger subjects and women, remaining significantly associated in a multivariable linear regression model (p = 0.005). A single dose of the BBIBP-CorV vaccine induced a strong antibody response in individuals with prior SARS-CoV-2infection, while a second dose did not increase this response. A sharp increase in antibody concentrations was observed following SARS-CoV-2 infection in those participants who became infected after the first and second doses (p = 0.008). Individuals with SARS-CoV-2 exposure prior to vaccination showed significantly higher anti-spike IgG antibody levels, at all-time points, than those not exposed (p < 0.001). Higher antibody titers were induced by a single dose in previously SARS-CoV-2 infected individuals than those induced in naïve subjects by two doses of the vaccine (p < 0.0001). Three months after the second dose both groups showed a decline in antibody levels, being more abrupt in unexposed subjects. Overall, our results showed a trend towards lower antibody concentrations over time following BBIBP-CorV vaccination. Sex and age seem to influence the magnitude of the humoral response in unexposed subjects while the combination of exposure to SARS-CoV-2 plus vaccination, whatever the sequence of the events was, produced a sharp increase in antibody levels. Evaluation of the humoral responses over time and the analysis of the induction and persistence of memory B and T cell responses, are needed to assess long-term immune protection induced by BBIBP-CorV vaccine.Fil: Badano, Maria Noel. 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: 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: Pereson Moschen, Matias Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Aloisi, Natalia. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires; ArgentinaFil: Colado, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Ramos, Maria Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Ortiz Wilczyñski, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Pozner, Roberto Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Castillo, Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Wigdorovitz, Georgina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Elizalde de Bracco, María Marta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Fink, Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Chuit, Roberto. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Epidemiológicas; ArgentinaFil: Baré, Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentin

The interplay between serine proteases and caspase-1 regulates the autophagy-mediated secretion of Interleukin-1 beta in human neutrophils

Neutrophils play major roles against bacteria and fungi infections not only due to their microbicide properties but also because they release mediators like Interleukin-1 beta (IL-1β) that contribute to orchestrate the inflammatory response. This cytokine is a leaderless protein synthesized in the cytoplasm as a precursor (pro-IL-1β) that is proteolytically processed to its active isoform and released from human neutrophils by secretory autophagy. In most myeloid cells, pro-IL-1β is processed by caspase-1 upon inflammasome activation. Here we employed neutrophils from both healthy donors and patients with a gain-of-function (GOF) NLRP3-mutation to dissect IL-1β processing in these cells. We found that although caspase-1 is required for IL-1β secretion, it undergoes rapid inactivation, and instead, neutrophil serine proteases play a key role in pro-IL-1β processing. Our findings bring to light distinctive features of the regulation of caspase-1 activity in human neutrophils and reveal new molecular mechanisms that control human neutrophil IL-1β secretion.Fil: 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: Zgajnar, Nadia Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Danielián, Silvia. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan"; ArgentinaFil: Jancic, Carolina Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Marti, Marcelo Adrian. 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: 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: Yancoski, Judith. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan"; ArgentinaFil: Vera Aguilar, Douglas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Rosso, David Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Goris, Verónica. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan"; ArgentinaFil: Buda, Guadalupe. 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: Katsicas, María Martha. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Pediatría "Juan P. Garrahan"; ArgentinaFil: Galigniana, Mario D.. Universidad de Buenos Aires; 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; 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; Argentin

Mechanisms that control neutrophil‐mediated inflammation

Los neutrófilos son leucocitos que cumplen un papel clave en la defensa antimicrobiana. Éstos constituyen las células más numerosas de la sangre periférica, con una producción que se incrementa dramáticamente durante la inflamación o infección sistémicas. Tradicionalmente se les ha adjudicado un papel microbicida en la respuesta inmune, pero estudios recientes demostraron que pueden modular el curso de las mismas a través de la secreción de citoquinas entre las cuales se encuentra la Interleuquina-1β (IL-1β). Ésta es una citoquina proinflamatoria central en procesos fisiopatológicos que ejerce efectos pleiotrópicos tanto sobre el sistema inmune innato como el adaptativo. La IL-1β es sintetizada como un precursor inactivo que requiere clivaje proteolítico para ser activado. En respuesta a la estimulación con LPS y ATP, los neutrófilos humanos sintetizan pro-IL-1β y median la generación de su forma activa a través de la caspasa-1 tras la activación del inflamasoma. La IL-1β carece de péptido señal, por lo que es sintetizada en el citoplasma y secretada por vías no convencionales de naturaleza controvertida, que son independientes de la vía canónica que involucra al retículo endoplásmico-aparato de Golgi. En este trabajo de tesis, a través de estudios cinéticos cuantitativos que involucraron inmunomarcaciones, técnicas de microscopía confocal y cuantificación de las imágenes, así como ensayos de ELISA específicos y western blot, aportamos evidencias que sustentan que un mecanismo de autofagia secretoria se encuentra involucrado en la exportación de IL-1β en neutrófilos humanos. Estos estudios también indicaron que aun cuando los neutrófilos humanos liberan pro-IL-1β, su secreción no está mediada por autofagia. Además, los resultados evidenciaron que las serinproteasas neutrofílicas regulan la secreción de la IL-1β. Nuestros hallazgos indicaron que la IL-1β es secretada mayoritariamente en forma soluble, y sólo en una mínima proporción dentro de microvesículas y exosomas. Los resultados son compatibles con un modelo que involucra la participación de la chaperona HSP-90 y de la gasdermina D en la translocación de la IL-1β a las vesículas. Nuestros hallazgos también sugirieron que la autofagia controla el destino de los inflamasomas. Teniendo en cuenta las diversas condiciones de naturaleza infecciosa e inflamatoria en las que los neutrófilos infiltran masivamente los tejidos, los resultados de esta tesis aportan blancos moleculares potenciales, que podrían ser sujeto de investigaciones en el futuro para el diseño de nuevas estrategias terapéuticas para mitigar la inflamación en patologías en las cuales la IL-1β neutrofílica cumpla un papel relevante en su patogénesis.Neutrophils are leukocytes that play a key role in antimicrobial defense. They constitute the most numerous cells in human peripherical blood, increasing dramatically their number during inflammation o systemic infections. Neutrophils have been traditionally considered within the innate immune response setting for its antimicrobial capacity. However, recent studies have shown that these cells may potentially modulate the course of an immune response by producing and releasing different cytokines, like Interleukin‐1β (IL‐1β). This is a key pro‐ inflammatory cytokine that exerts pleiotropic effects on both the innate and adaptive immune system. IL‐1β is synthesized as a precursor that requires enzymatic processing in order to be activated. In response to LPS and ATP stimulation, human neutrophils produce pro‐IL‐1β and mediate the generation of the biological active isoform through activation of the inflammasome and caspase‐1. Unlike proteins endowed with the leader (N‐terminal signal) peptide, IL‐1β is a leaderless cytosolic protein which cannot enter the conventional secretory pathway normally operating via the endoplasmic reticulum and the Golgi apparatus. The mechanisms involved in its secretion are still controversial. In this thesis work we obtained evidence that supports that an autophagic secretory mechanism is involved in IL‐1β exportation from human neutrophils, by immunostaining, confocal microscopy, quantitative image analysis specific ELISA assays and Western Blot. Moreover, our studies indicated that even though neutrophils release pro‐IL‐1β, its secretion is not mediated by autophagy. Furthermore, our results pointed out that neutrophil serineproteases can regulate IL‐1β secretion. Our findings also suggest that IL‐1β is mainly exported soluble and a minimal proportion through exosomes and microvesicles. The results agree with a model that involves the participation of the chaperone HSP‐90 and Gasdermin D in the translocation of IL‐1β into the vesicles. Our findings also suggested that autophagy controls the fate of inflammasomes. Considering the diverse infectious and inflammatory conditions in which neutrophils massively infiltrate the tissues, the results presented in this thesis provided evidence of potential molecular targets that could be evaluated in the future to design new therapeutic strategies to mitigate inflammation in those pathologies in which neutrophil IL‐1β plays a significant role in their pathogenesis.Fil: 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; Argentin

Short-Term Fever-Range Hyperthermia Accelerates NETosis and Reduces Pro-inflammatory Cytokine Secretion by Human Neutrophils

Fever is a hallmark of infections and inflammatory diseases, represented by an increase of 1–4°C in core body temperature. Fever-range hyperthermia (FRH) has been shown to increase neutrophil recruitment to local sites of infection. Here, we evaluated the impact of a short period (1 h) of FRH (STFRH) on pro-inflammatory and bactericidal human neutrophil functions. STFRH did not affect neutrophil spontaneous apoptosis but reverted the lipopolysaccharide (LPS)-induced anti-apoptotic effect compared with that under normothermic conditions. Furthermore, STFRH accelerated phorbol myristate acetate (PMA)-induced NETosis evaluated either by the nuclear DNA decondensation at 2 h post-stimulation or by the increase in extracellular DNA that colocalized with myeloperoxidase (MPO) at 4 h post-stimulation. Increased NETosis upon STFRH was associated with an increase in reactive oxygen species (ROS) production but not in autophagy levels. STFRH also increased NETosis in response to Pseudomonas aeruginosa challenge but moderately reduced its phagocytosis. However, these STFRH-induced effects did not influence the ability of neutrophils to kill bacteria after 4 h of co-culture. STFRH also significantly reduced neutrophil capacity to release the pro-inflammatory cytokines chemokine (C-X-C motif) ligand 8/interleukin 8 (CXCL8/IL-8) and IL-1β in response to LPS and P. aeruginosa challenge. Altogether, these results indicate that a short and mild hyperthermal period is enough to modulate neutrophil responses to bacterial encounter. They also suggest that fever spikes during bacterial infections might lead neutrophils to trigger an emergency response promoting neutrophil extracellular trap (NET) formation to ensnare bacteria in order to wall off the infection and to reduce their release of pro-inflammatory cytokines in order to limit the inflammatory response.Fil: 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: 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: 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: 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: Rosso, David Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Ledo, Camila. Universidad Maimónides; 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; 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: 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: Geffner, Jorge Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; 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; ArgentinaFil: Jancic, Carolina Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gómez, Marisa Ileana. Universidad Maimónides; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Trevani, Analía Silvina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentin

SARS-CoV-2 Breakthrough Infections after Third Doses Boost IgG Specific Salivary and Blood Antibodies

SARS-CoV-2 breakthrough infections, associated with waning immunity, increase systemic antibody levels. In this study, we analyzed the impact of the infection timing on the magnitude of the systemic humoral response and whether breakthrough infections also boost antibody levels in the salivary compartment. We observed that the combination of infection plus vaccination, regardless of infection timing, produced a sharp increase in systemic antibodies, which were higher in subjects infected after third doses. Moreover, despite high systemic antibody levels, breakthrough infections after dose three occurred and boosted antibody levels in the salivary compartment. These results suggest that current vaccination strategies against COVID-19 should be improved. Results also showed that determination of salivary antibodies against SARS-CoV-2 could be a valuable tool in disease prevalence studies, for the follow-up of vaccinated individuals, and to assist vaccination strategies against COVID-19, especially in settings where blood sampling cannot be fulfilled.Fil: Badano, Maria Noel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Pereson Moschen, Matias Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones en Bacteriología y Virología Molecular; 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: Aloisi Zavala, Natalia Andrea. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; ArgentinaFil: Chuit, Roberto. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Epidemiológicas; ArgentinaFil: de Bracco, María M. E.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Fink, Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; ArgentinaFil: Baré, Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Medicina Experimental. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Medicina Experimental; Argentina. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; Argentin