B cells in SLE. Different biological drugs for different pathogenic mechanisms

Systemic Lupus Erythematosus (SLE) is a chronic autoimmune disease characterized by a complex multi-factorial pathogenesis and a great clinical polymorphism. SLE is considered to be a B cell disease in which autoantibodies are the major players. Recently, the central role of B cells has been confirmed and it has been shown that that the relative frequency of B cells subsets is altered in SLE patients. Conventional immunosuppressive therapies such as azathioprine, cyclophosphamide or methotrexate, reduce disease activity and improves the patient's general health conditions. These treatments have possible side effects; in fact they could compromise liver function, fertility and innate and adaptive immune responses. Moreover, for unknown reasons a small group of SLE patients is refractory to immunosuppressive therapy. In these cases finding an effective treatment becomes a challenge. The progress in therapeutic antibody technology has led to the production of a wide array of humanized monoclonal antibodies, targeting specific cell types or pathways, initiating a new era in the treatment of autoimmune disorders. In contrast to general immuno-suppression, the availability of drugs interfering with specific pathogenetic pathways gives the possibility to choose therapies tailored to each disease in each patient. © 2007 Elsevier B.V. All rights reserved

Microbiota and chronic inflammatory arthritis. an interwoven link

Background: Only recently, the scientific community gained insights on the importance of the intestinal resident flora for the host's health and disease. Gut microbiota in fact plays a crucial role in modulating innate and acquired immune responses and thus interferes with the fragile balance inflammation versus tolerance. Main body: Correlations between gut bacteria composition and the severity of inflammation have been studied in inflammatory bowel diseases. More recently similar alterations in the gut microbiota have been reported in patients with spondyloarthritis, whereas in rheumatoid arthritis an accumulating body of evidence evokes a pathogenic role for the altered oral microbiota in disease development and course. In the context of dysbiosis it is also important to remember that different environmental factors like stress, smoke and dietary components can induce strong bacterial changes and consequent exposure of the intestinal epithelium to a variety of different metabolites, many of which have an unknown function. In this perspective, and in complex disorders like autoimmune diseases, not only the genetic makeup, sex and immunologic context of the individual but also the structure of his microbial community should be taken into account. Conclusions: Here we provide a review of the role of the microbiota in the onset, severity and progression of chronic inflammatory arthritis as well as its impact on the therapeutic management of these patients. Furthermore we point-out the complex interwoven link between gut-joint-brain and immune system by reviewing the most recent data on the literature on the importance of environmental factors such as diet, smoke and stress

Quantificação de cargas poluentes afluentes a um rio temporário de características mediterrânicas no sul de Portugal: caso estudo da bacia do rio Pardiela

Os sistemas aquáticos temporários são frequentes na região Mediterrânica assim como em regiões semi-aridas. São definidos como sistemas que durante um determinado período do ano não apresentam caudal superficial. Relativamente à estrutura e ao funcionamento destes sistemas, é obvio que tanto as comunidades terrestres como as aquáticas estão sujeitas a condições hidrológicas extremas, onde as características abióticas interagem em diferentes escalas. Compreender e prever as complexas interacções entre a hidrologia, os processos ecológicos e a biodiversidade, constitui a base para uma gestão sustentável em todo o mundo. Nos rios temporários as enxurradas depois do período seco produzem uma ressuspensão e transporte dos poluentes acumulados durante a estação seca. Estas condições particulares requerem práticas adaptadas à realidade (ex. agricultura, industria) para promover uma melhoria da qualidade integral dos ecossistemas. Torna-se pois urgente perceber o efeito destes eventos extremos através da quantificação das cargas afluentes às linhas de água. Com este objectivo, durante os últimos 6 anos, tem sido estudada uma bacia de características temporárias mediterrânicas situada no sul de Portugal; a bacia do Pardiela (Rio Guadiana). Têm-se pretendido estudar a integração de diferentes componentes do sistema (i.e. clima, morfologia e hidrologia) por forma a propor estratégias de conservação e reabilitação que auxiliem os parceiros aplicados (entidades com responsabilidade na gestão) através do fornecimento de ferramentas para uma gestão sustentável. Os resultados apresentados incluem a quantificação de cargas de Nitrogénio, Fósforo e Sólidos Suspensos, afluentes a um troço de terceira ordem no curso principal do rio Pardiela. Apresentam-se e discutem-se as respectivas evoluções anuais, destacando-se as situações de enxurrada que representam uma entrada muito significativa de Fósforo Total e de Sólidos Suspensos no sistema aquático. Conclui-se que nos rios temporários, os sistemas de gestão devem ser planeados à escala da bacia de forma a preservar a dinâmica natural do sistema. Permite-se assim identificar os factores que controlam cada sistema, tais como a hidrológico, as descargas urbanas, a ocupação de solo, as práticas agrícolas e a vegetação ripícola e compreender a sua variabilidade em função do regime hidrológico destes rios

Distribuição dos rios temporários em Portugal Continental

Portugal situa-se a ocidente da Península Ibérica, (6º W e 10º W; 37º N e 42º N). É limitado a Norte e a Este por Espanha e a Ocidente e a Sul pelo Oceano Atlântico. Ocupa uma área de 89 300 km2, apresentando forma aproximadamente rectangular (560 x220 km). 0 clima de Portugal conjuga características atlânticas e mediterrânicas. A influência atlântica sente-se a Norte e é responsável por precipitações mais elevadas e pela atenuação dos efeitos dos ventos secos e frios provenientes do interior da Península Ibérica. A influência mediterrânica atinge a região sul que se estende até à margem esquerda do rio Tejo e se caracteriza por apresentar elevadas temperaturas do ar e reduzida precipitação distribuída irregularmente ao longo do ano. A precipitação concentra-se no período de Outubro a Abril; os meses de Junho, Julho, Agosto e Setembro são secos (precipitação inferior a 30mm); Maio é de transição. A agravar esta situação, na região sul, assiste-se a uma grande variabilidade inter-anual. Nas regiões de características mediterrânicas os ecossistemas apresentam maior vulnerabilidade. A ausência de precipitação durante os meses mais quentes do ano conduz à interrupção do caudal superficial. Assiste-se a uma diminuição dos padrões de qualidade devido à ausência de água corrente, encontrando-se os rios no máximo da sua vulnerabilidade. Em épocas opostas no ano, a ocorrência de enxurradas, com origem precipitações, tem como consequência a exportação dos materiais acumulados que se depositam em reservatórios situados a jusante. O ciclo de seca e enxurrada constitui um factor determinante na estrutura e funcionamento dos rios. Estas condições particulares requerem práticas adaptadas à especificidade hidrológica (ex. agricultura, industria) onde a disponibilidade da água é reduzida e o processo natural de evapotranspiração conduz a uma baixa capacidade de diluição, resultando numa deterioração da qualidade da água com eliminação das comunidades biológicas. Neste sentido e dada a representatividade dos rios temporários em Portugal, neste trabalho apresenta-se um mapa com a distribuição dos rios temporários à escala nacional, organizados em três níveis de temporalidade. Para tal foram analisados um total de 449 estações hidrométricas, no que respeita às variáveis: escoamento, caudal, nível da água; dias do ano sem caudal, que constam no site do Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos (SNIRH). A série temporal analisada varia de estação para estação, contudo a série mais longa inicia-se em 1900 e termina em 2010. O resultado analisado foi tratado por Sistema de Informação Geográfica (SIG), resultando numa carta que denominamos por “Rios temporários em Portugal”. Com base na carta produzida, é possível identificar por rio a temporalidade da água superficial presente, que se traduz em disponibilidade anual de água. A análise apresentada identifica constrangimentos hídricos, essenciais para uma correcta avaliação das massas de água no contexto da Directiva Quadro da Água (DQA - Directiva 2000/60/CE do Parlamento Europeu e do Conselho), ao mesmo tempo que representa uma ferramenta de caracterização essencial para a implementação de medidas e estratégias de conservação e preservação com vista a prevenir a deterioração das massas de água

Snapshot of resistome, virulome and mobilome in aquaculture

Aquaculture environments can be hotspots for resistance genes through the surrounding environment. Our objective was to study the resistome, virulome and mobilome of Gram-negative bacteria isolated in seabream and bivalve molluscs, using a WGS approach. Sixty-six Gram-negative strains (Aeromonadaceae, Enterobacteriaceae, Hafniaceae, Morganellaceae, Pseudomonadaceae, Shewanellaceae, Vibrionaceae, and Yersiniaceae families) were selected for genomic characterization. The species and MLST were determined, and antibiotic/disinfectants/heavy metals resistance genes, virulence determinants, MGE, and pathogenicity to humans were investigated. Our study revealed new sequence-types (e.g. Aeromonas spp. ST879, ST880, ST881, ST882, ST883, ST887, ST888; Shewanella spp. ST40, ST57, ST58, ST60, ST61, ST62; Vibrio spp. ST206, ST205). >140 different genes were identified in the resistome of seabream and bivalve molluscs, encompassing genes associated with β-lactams, tetracyclines, aminoglycosides, quinolones, sulfonamides, trimethoprim, phenicols, macrolides and fosfomycin resistance. Disinfectant resistance genes qacE-type, sitABCD-type and formA-type were found. Heavy metals resistance genes mdt, acr and sil stood out as the most frequent. Most resistance genes were associated with antibiotics/disinfectants/heavy metals commonly used in aquaculture settings. We also identified 25 different genes related with increased virulence, namely associated with adherence, colonization, toxins production, red blood cell lysis, iron metabolism, escape from the immune system of the host. Furthermore, 74.2 % of the strains analysed were considered pathogenic to humans. We investigated the genetic environment of several antibiotic resistance genes, including blaTEM-1B, blaFOX-18, aph(3″)-Ib, dfrA-type, aadA1, catA1-type, tet(A)/(E), qnrB19 and sul1/2. Our analysis also focused on identifying MGE in proximity to these genes (e.g. IntI1, plasmids and TnAs), which could potentially facilitate the spread of resistance among bacteria across different environments. This study provides a comprehensive examination of the diversity of resistance genes that can be transferred to both humans and the environment, with the recognition that aquaculture and the broader environment play crucial roles as intermediaries within this complex transmission network.Highlights: - New STs (17) and possible evolutionary relationships with other STs were identified. - Over 140 resistance genes provided a snapshot of the aquaculture resistome. - Many resistance genes found are common to those of clinical isolates (e.g. qnrB19). - Many ARGs detected (e.g. sul) are associated to antibiotics used in aquaculture. - Several (74.2 %) strains studied were classified as pathogenic to human.V.S. has a Ph.D. fellowship granted by the FCT (Fundação para a Ciência e a Tecnologia) with the reference SFRH/BD/133100/2017 cofinanced by European Social Fund and the Operational Program for Human Capital (POCH), Portugal. This work was supported by funding from the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation programme under grant agreement No 773830: One Health European Joint Programme (WORLDCOM project), and by FCT/MCTES [UIDB/ 00211/2020] through national funds.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Genomic Analysis of a mcr-9.1-Harbouring IncHI2-ST1 Plasmid from Enterobacter ludwigii Isolated in Fish Farming

This article belongs to the Special Issue Antibiotic Resistance and Virulence Profiles of Gram-Negative Bacteria.This study analyzed the resistome, virulome and mobilome of an MCR-9-producing Enterobacter sp. identified in a muscle sample of seabream (Sparus aurata), collected in a land tank from multitrophic fish farming production. Average Nucleotide Identity analysis identified INSAq77 at the species level as an Enterobacter ludwigii INSAq77 strain that was resistant to chloramphenicol, florfenicol and fosfomycin and was susceptible to all other antibiotics tested. In silico antimicrobial resistance analyses revealed genes conferring in silico resistance to β-lactams (blaACT-88), chloramphenicol (catA4-type), fosfomycin (fosA2-type) and colistin (mcr-9.1), as well as several efflux pumps (e.g., oqxAB-type and mar operon). Further bioinformatics analysis revealed five plasmid replicon types, including the IncHI2/HI2A, which are linked to the worldwide dissemination of the mcr-9 gene in different antibiotic resistance reservoirs. The conserved nickel/copper operon rcnR-rcnA-pcoE-ISSgsp1-pcoS-IS903-mcr-9-wbuC was present, which may play a key role in copper tolerance under anaerobic growth and nickel homeostasis. These results highlight that antibiotic resistance in aquaculture are spreading through food, the environment and humans, which places this research in a One Health context. In fact, colistin is used as a last resort for the treatment of serious infections in clinical settings, thus mcr genes may represent a serious threat to human health.V.S. had her Ph.D. fellowship granted by FCT (Fundação para a Ciência e a Tecnologia) [SFRH/BD/133100/2017], co-financed by European Social Fund and the Operational Program for Human Capital (POCH), Portugal. The work was supported with funding from FCT/MCTES [UIDB/00211/2020] through national funds. This work was partially supported by funding from the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation programme under grant agreement No 773830: One Health European Joint Programme (WORLDCOM project), and partially from FCT/MCTES [UIDB/00211/2020] through national funds.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Molecular structure and polymorphism of a cyclohexanediol: trans-1,4-cyclohexanedimethanol

This study aims to investigate the molecular structure and polymorphism of trans-1,4-cyclohexanedimethanol, including the bi-axial/bi-equatorial equilibrium and the nature of the intermolecular H-bond networks in condensed phases created by the hydroxyl group torsions. The full conformational space of the single molecule was explored by MP2 calculations, showing that the optimized bi-equatorial conformers have similar stability and the bi-axial ones have much higher energies. The hydroxymethyl substituents have preference for gauche/anti or gauche+/gauche− conformations. Polymorphic forms were generated by crystallization from solutions and by cooling the melt, which were characterized by a combination of techniques: DSC, PLTM and XRD. Two polymorphs were isolated and their crystal structures were solved by direct methods based on single-crystal X-ray analysis. Both were found to contain two of the most stable conformers found in the computational calculations. The influence of H-bonding in the polymorphic structures was verified by analysis of the structural differences between the geometries present in the polymorphs determined by XRD and their single molecule counterparts resulting from the theoretical calculations. The bi-axial conformations are destabilized over the bi-equatorial ones in isolated and crystalline forms of trans-1,4-cyclohexanedimethanol

Análise de pressões à escala espacial numa bacia hidrográfica de características mediterrânicas (bacia do Pardiela- Guadiana)

Os rios temporários são definidos como sistemas que durante um determinado período do ano não apresentam caudal superficial. São frequentes em regiões de características mediterrânicas, onde a ausência de precipitação durante os meses mais quentes do ano conduz à interrupção do caudal superficial. Assiste-se assim uma diminuição natural dos padrões de qualidade da água devido à ausência de água corrente, encontrando-se os rios no máximo da sua vulnerabilidade. Em épocas opostas no ano, a ocorrência de enxurradas, com origem em fortes precipitações, tem como consequência a exportação dos materiais acumulados que se depositam em reservatórios situados a jusante. O ciclo de seca e enxurrada constitui um factor determinante na estrutura e funcionamento dos rios no Sul de Portugal, apresentando as comunidades biológicas adaptações específicas a estes fenómenos perturbadores. Contudo ao longo de uma bacia, a temporalidade dos rios segue um gradiente de disponibilidade hídrica. Nas cabeceiras, os troços de rios apresentam um regime efémero muito dependente da ocorrência de eventos extremos de precipitação; para jusante a afluência de água aumenta, apresentando os rios características temporárias do tipo sazonal; nos troços inferiores é comum a ocorrência de um regime hidrológico permanente. Consequentemente, maioritariamente, os problemas relacionados com a qualidade da água são locais, surgindo relacionados com as pressões antropogénicas e com a disponibilidade hídrica. Neste trabalho, tomando como caso de estudo a bacia do rio Pardiela, localizada no sul de Portugal de características mediterrânicas: (i) identificaram-se as pressões antroponímicas (pontuais e difusas) existentes ao longo de toda a bacia; (ii) determinaram-se hidrogramas para diferentes locais situados em pontos estratégicos da bacia hidrológica, pela aplicação do modelo SWAT; (iv) quantificaram-se as cargas de Nitrogénio, Fósforo Total e sólidos suspensos, utilizando valores de concentrações medidas localmente, posteriormente incorporados no modelo hidrológico. Verificou-se assim que os troços de cabeceira, de características efémeras com grande representatividade na bacia do rio Pardiela, apresentam-se sem caudal superficial durante 90% do ano. Como consequência a carga associada a estes troços em situação com caudal é muito elevada, representando a contaminação orgânica com origem na agricultura e na carga animal, acumulada durante o período entre situações com caudal. Todavia, em termos de cargas totais, são as bacias dos troços médios de características temporárias do tipo sazonal com maior disponibilidade hídrica, que mais contribuem para a degradação dos sistemas aquáticos. Os resultados obtidos evidenciam a necessidade de em função das pressões identificadas na bacia hidrográfica se promover sistemas de gestão à escala da sub-bacia. Só assim se permitirá identificar os factores que controlam o sistema, tais como a hidrológico, as descargas urbanas, a ocupação de solo, as práticas agrícolas e a vegetação ripícola e compreender a sua variabilidade em função do regime hidrológico

Human Immunoglobulin M Memory B Cells Controlling Streptococcus pneumoniae Infections Are Generated in the Spleen

Splenectomized and asplenic patients have a high incidence of infections by encapsulated bacteria and do not respond to polysaccharide vaccines. To understand whether the absence of the spleen is associated with a defined B cell defect, we analyzed B cell subsets in the peripheral blood. We found that a population of B cells known as immunoglobulin (Ig)M memory is lacking in patients without spleen. The absence of IgM memory B cells correlates with an impaired immune response to encapsulated bacteria not only in splenectomized patients, but also in individuals with an intact spleen. We show that the physiological and transient predisposition to pneumococcal infections of young children (0–2 yr) is associated with the lack of circulating IgM memory B cells and of serum antipolysaccharide IgM. We also demonstrate that IgM memory B cells are undetectable in a fraction of patients with common variable immunodeficiency, who have recurrent and invasive infections by encapsulated bacteria. IgM memory B cells, therefore, require the spleen for their generation and/or survival and are responsible for the protection against encapsulated bacteria

Water-sediment physicochemical dynamics in a large reservoir in the Mediterranean region under multiple stressors

Nowadays, the Mediterranean freshwater systems face the threat of water scarcity, along with multiple other stressors (e.g., organic and inorganic contamination, geomorphological alterations, invasive species), leading to the impairment of their ecosystem services. All these stressors have been speeding up, due to climate variability and land cover/land use changes, turning them into a big challenge for the water management plans. The present study analyses the physicochemical and phytoplankton biomass (chlorophyll-a) dynamics of a large reservoir, in the Mediterranean region (Alqueva reservoir, Southern Portugal), under diverse meteorological conditions and land cover/land use real scenarios (2017 and 2018). The most important stressors were identified and the necessary tools and information for a more effective management plan were provided. Changes in these parameters were further related to the observed variations in the meteorological conditions and in the land cover/land use. The increase in nutrients and ions in the water column, and of potentially toxic metals in the sediment, were more obvious in periods of severe drought. Further, the enhancement of nutrients concentrations, potentially caused by the intensification of agricultural activities, may indicate an increased risk of water eutrophication. The results highlight that a holistic approach is essential for a better water resources management strategy