Étude de l'implication des mécanismes inflammatoires dans le développement de l'hyperréactivité bronchique dans un nouveau modèle animal d'inflammation pulmonaire

L'asthme est un syndrome respiratoire caractérisé par la présence d'une hyperréactivité bronchique (HRB) et d'une éosinophilie sanguine et pulmonaire. L'asthme est aussi caractérisé par un bronchospasme, un œdème de la paroi bronchique, une hypersécrétion de mucus, une hyperplasie des cellules de muscle lisse bronchique. Cependant, la participation de l'éosinophilie et des autres événements inflammatoires (et "l'ordre chronologique" de ces événements) dans le développement de l'HRB reste encore mal établie. Le but du présent projet de recherche est d'étudier la participation de divers événements inflammatoires dans le développement et le maintien de l'HRB en utilisant le même modèle animal. L'inflammation pulmonaire et l'éosinophilie furent induites chez le cobaye par l'injection intraveineuse de billes de Sephadex (Dextran). Nous avons ainsi montré que le développement de l'HRB (mesuré ex vivo) chez le cobaye injecté aux billes de Sephadex pourrait être associé au degré de migration des éosinophiles au niveau de la muqueuse et la sous muqueuse des voies aériennes et à la dégranulation des éosinophiles présents dans la lumière bronchique. Cependant, le nombre d'éosinophiles contenus dans les voies aériennes et dans le lavage broncho alvéolaire ne semblerait pas relier au développement de l'HRB. Aucune desquamation de l'épithélium bronchique n'a été observée chez le cobaye injecté aux billes de Sephadex. Le développement de l'HRB pourrait être aussi associé à la dégranulation des mastocytes, à l'augmentation de l'extravasation plasmatique au niveau des voies aériennes et à l'augmentation de la perméabilité broncho alvéolaire. Le maintien de l'HRB semblerait être relié à la persistance de l'éosinophile sanguine et pulmonaire. Cependant, les autres événements inflammatoires préalablement décrits ne furent plus présents lors du maintien de l'HRB. Enfin, nous avons montré que l'injection des billes de Sephadex chez le cobaye activait le complément sanguin et que cette activation pourrait provenir d'une interaction directe entre le complément et le Dextran. En conclusion, l'ensemble de nos résultats suggère que le déclenchement de l'HRB chez le cobaye injecté aux billes de Sephadex pourrait être associé à l'activation de divers événements inflammatoires et pourrait dépendre du degré d'inflammation présent dans les voies aériennes. Nos résultats suggèrent aussi que la persistance de l'éosinophilie sanguine et pulmonaire au cours du temps pourrait être responsable du maintien de l'HRB chez le cobaye injecté aux billes de Sephadex

Spinal Cord Injury Modulates the Lung Inflammatory Response in Mechanically Ventilated Rats: A Comparative Animal Study

Mechanical ventilation (MV) is widely used in spinal injury patients to compensate for respiratory muscle failure. MV is known to induce lung inflammation, while spinal cord injury (SCI) is known to contribute to local inflammatory response. Interaction between MV and SCI was evaluated in order to assess the impact it may have on the pulmonary inflammatory profile. Sprague Dawley rats were anesthetized for 24 h and randomized to receive either MV or not. The MV group included C4–C5 SCI, T10 SCI and uninjured animals. The nonventilated (NV) group included T10 SCI and uninjured animals. Inflammatory cytokine profile, inflammation related to the SCI level, and oxidative stress mediators were measured in the bronchoalveolar lavage (BAL). The cytokine profile in BAL of MV animals showed increased levels of TNF-α, IL-1β, IL-6 and a decrease in IL-10 (P = 0.007) compared to the NV group. SCI did not modify IL-6 and IL-10 levels either in the MV or the NV groups, but cervical injury induced a decrease in IL-1β levels in MV animals. Cervical injury also reduced MV-induced pulmonary oxidative stress responses by decreasing isoprostane levels while increasing heme oxygenase-1 level. The thoracic SCI in NV animals increased M-CSF expression and promoted antioxidant pulmonary responses with low isoprostane and high heme oxygenase-1 levels. SCI shows a positive impact on MV-induced pulmonary inflammation, modulating specific lung immune and oxidative stress responses. Inflammation induced by MV and SCI interact closely and may have strong clinical implications since effective treatment of ventilated SCI patients may amplify pulmonary biotrauma

The effects of a multisite aerobic exercise intervention on asthma morbidity in sedentary adults with asthma: the Ex-asthma study randomised controlled trial protocol

Objective: Aerobic exercise can improve cardiovascular fitness and does not seem to be detrimental to patients with asthma, though its role in changing asthma control and inflammatory profiles is unclear. The main hypothesis of the current randomised controlled trial is that aerobic exercise will be superior to usual care in improving asthma control. Key secondary outcomes are asthma quality of life and inflammatory profiles. Design: A total of 104 sedentary adults with physician-diagnosed asthma will be recruited. Eligible participants will undergo a series of baseline assessments including: the asthma control questionnaire; the asthma quality-of-life questionnaire and the inflammatory profile (assessed from both the blood and sputum samples). On completion of the assessments, participants will be randomised (1:1 allocation) to either 12-weeks of usual care or usual care plus aerobic exercise. Aerobic exercise will consist of three supervised training sessions per week. Each session will consist of taking a short-acting bronchodilator, 10 min of warm-up, 40 min of aerobic exercise (50–75% of heart rate reserve for weeks 1–4, then 70–85% for weeks 5–12) and a 10 min cool-down. Within 1 week of completion, participants will be reassessed (same battery as at baseline). Analyses will assess the difference between the two intervention arms on postintervention levels of asthma control, quality of life and inflammation, adjusting for age, baseline inhaled corticosteroid prescription, body weight change and pretreatment dependent variable level. Missing data will be handled using standard multiple imputation techniques. Ethics and dissemination: The study has been approved by all relevant research ethics boards. Written consent will be obtained from all participants who will be able to withdraw at any time. Results: The result will be disseminated to three groups of stakeholder groups: (1) the scientific and professional community; (2) the research participants and (3) the general public. Registration Details: ClinicalTrials.gov Identifier NCT0095334

Perturbation of adhesion molecule-mediated chondrocyte-matrix interactions by 4-hydroxynonenal binding: implication in osteoarthritis pathogenesis

ABSTRACT: INTRODUCTION: Objectives were to investigate whether interactions between human osteoarthritic chondrocytes and 4-hydroxynonenal (HNE)-modified type II collagen (Col II) affect cell phenotype and functions and to determine the protective role of carnosine (CAR) treatment in preventing these effects. METHODS: Human Col II was treated with HNE at different molar ratios (MR) (1:20 to 1:200; Col II:HNE). Articular chondrocytes were seeded in HNE/Col II adduct-coated plates and incubated for 48 hours. Cell morphology was studied by phase-contrast and confocal microscopy. Adhesion molecules such as intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) and alpha1beta1 integrin at protein and mRNA levels were quantified by Western blotting, flow cytometry and real-time reverse transcription-polymerase chain reaction. Cell death, caspases activity, prostaglandin E2 (PGE2), metalloproteinase-13 (MMP-13), mitogen-activated protein kinases (MAPKs) and nuclear factor-kappa B (NF-kappaB) were assessed by commercial kits. Col II, cyclooxygenase-2 (COX-2), MAPK, NF-kappaB-p65 levels were analyzed by Western blotting. The formation of alpha1beta1 integrin-focal adhesion kinase (FAK) complex was revealed by immunoprecipitation. RESULTS: Col II modification by HNE at MR approximately 1:20, strongly induced ICAM-1, alpha1beta1 integrin and MMP-13 expression as well as extracellular signal-regulated kinases 1 and 2 (ERK1/2) and NF-kappaB-p65 phosphorylation without impacting cell adhesion and viability or Col II expression. However, Col II modification with HNE at MR approximately 1:200, altered chondrocyte adhesion by evoking cell death and caspase-3 activity. It inhibited alpha1beta1 integrin and Col II expression as well as ERK1/2 and NF-kappaB-p65 phosphorylation, but, in contrast, markedly elicited PGE2 release, COX-2 expression and p38 MAPK phosphorylation. Immunoprecipitation assay revealed the involvement of FAK in cell-matrix interactions through the formation of alpha1beta1 integrin-FAK complex. Moreover, the modification of Col II by HNE at a 1:20 or approximately 1:200 MR affects parameters of the cell shape. All these effects were prevented by CAR, an HNE-trapping drug. CONCLUSIONS: Our novel findings indicate that HNE-binding to Col II results in multiple abnormalities of chondrocyte phenotype and function, suggesting its contribution in osteoarthritis development. CAR was shown to be an efficient HNE-snaring agent capable of counteracting these outcomes

Étude de l'implication des mécanismes inflammatoires dans le développement de l'hyperréactivité bronchique dans un nouveau modèle animal d'inflammation pulmonaire

L'asthme est un syndrome respiratoire caractérisé par la présence d'une hyperréactivité bronchique (HRB) et d'une éosinophilie sanguine et pulmonaire. L'asthme est aussi caractérisé par un bronchospasme, un œdème de la paroi bronchique, une hypersécrétion de mucus, une hyperplasie des cellules de muscle lisse bronchique. Cependant, la participation de l'éosinophilie et des autres événements inflammatoires (et "l'ordre chronologique" de ces événements) dans le développement de l'HRB reste encore mal établie. Le but du présent projet de recherche est d'étudier la participation de divers événements inflammatoires dans le développement et le maintien de l'HRB en utilisant le même modèle animal. L'inflammation pulmonaire et l'éosinophilie furent induites chez le cobaye par l'injection intraveineuse de billes de Sephadex (Dextran). Nous avons ainsi montré que le développement de l'HRB (mesuré ex vivo) chez le cobaye injecté aux billes de Sephadex pourrait être associé au degré de migration des éosinophiles au niveau de la muqueuse et la sous muqueuse des voies aériennes et à la dégranulation des éosinophiles présents dans la lumière bronchique. Cependant, le nombre d'éosinophiles contenus dans les voies aériennes et dans le lavage broncho alvéolaire ne semblerait pas relier au développement de l'HRB. Aucune desquamation de l'épithélium bronchique n'a été observée chez le cobaye injecté aux billes de Sephadex. Le développement de l'HRB pourrait être aussi associé à la dégranulation des mastocytes, à l'augmentation de l'extravasation plasmatique au niveau des voies aériennes et à l'augmentation de la perméabilité broncho alvéolaire. Le maintien de l'HRB semblerait être relié à la persistance de l'éosinophile sanguine et pulmonaire. Cependant, les autres événements inflammatoires préalablement décrits ne furent plus présents lors du maintien de l'HRB. Enfin, nous avons montré que l'injection des billes de Sephadex chez le cobaye activait le complément sanguin et que cette activation pourrait provenir d'une interaction directe entre le complément et le Dextran. En conclusion, l'ensemble de nos résultats suggère que le déclenchement de l'HRB chez le cobaye injecté aux billes de Sephadex pourrait être associé à l'activation de divers événements inflammatoires et pourrait dépendre du degré d'inflammation présent dans les voies aériennes. Nos résultats suggèrent aussi que la persistance de l'éosinophilie sanguine et pulmonaire au cours du temps pourrait être responsable du maintien de l'HRB chez le cobaye injecté aux billes de Sephadex

Outcome of occupational asthma after removal from exposure: A follow-up study

BACKGROUND: Despite being removed from their workplace, the majority of workers with occupational asthma (OA) remain afflicted with asthma

Outcome of Occupational Asthma after Removal from Exposure: A Follow-Up Study

BACKGROUND: Despite being removed from their workplace, the majority of workers with occupational asthma (OA) remain afflicted with asthma

Protective role against hydrogen peroxide and fibroblast stimulation via Ce-doped TiO2 nanostructured materials

Background: Cerium oxide (CeO2) and Ce-doped nanostructured materials (NMs) are being seen as innovative therapeutic tools due to their exceptional antioxidant effects; nevertheless their bio-applications are still in their infancy. Methods: TiO2, Ce–TiO2 and CeO2–TiO2 NMs were synthesized by a bottom-up microemulsion-mediated strategy and calcined during 7 h at 650 °C under air flux. The samples were compared to elucidate the physicochemical characteristics that determine cellular uptake, toxicity and the influence of redox balance between the Ce3 +/Ce4 + on the cytoprotective role against an exogenous ROS source: H2O2. Fibroblasts were selected as a cell model because of their participation in wound healing and fibrotic diseases. Results: Ce–TiO2 NM obtained via sol–gel reaction chemistry of metallic organic precursors exerts a real cytoprotective effect against H2O2 over fibroblast proliferation, while CeO2 pre-formed nanoparticles incorporated to TiO2 crystalline matrix lead to a harmful CeO2–TiO2 material. TiO2 was processed by the same pathways as Ce–TiO2 and CeO2–TiO2 NM but did not elicit any adverse or protective influence compared to controls. Conclusions: It was found that the Ce atoms source and its concentration have a clear effect on material's physicochemical properties and its subsequent influence in the cellular response. It can induce a range of biological reactions that vary from cytotoxic to cytoprotective. General significance: Even though there are still some unresolved issues and challenges, the unique physical and chemical properties of Ce-based NMs are fascinating and versatile resources for different biomedical applications.Fil: Gravina, Noel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Maghni, Karim. Hôpital du Sacré-Coeur-de-Montréal; CanadáFil: Welman, Mélanie. Hôpital du Sacré-Coeur-de-Montréal; CanadáFil: Yahia, L'Hocine. École Polytechnique de Montréal; CanadáFil: Mbeh, Doris Antoinette. École Polytechnique de Montréal; CanadáFil: Messina, Paula Verónica. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentin