Clinical relevance of galectin-1 and galectin-3 in rheumatoid arthritis patients: Differential regulation and correlation with disease activity

Galectins, a family of animal lectins, play central roles in immune system regulation, shaping both innate and adaptive responses in physiological and pathological processes. These include rheumatoid arthritis (RA), a chronic multifactorial autoimmune disease characterized by inflammatory responses that affects both articular and extra-articular tissues. Galectins have been reported to play central roles in RA and its experimental animal models. In this perspective article we present new data highlighting the regulated expression of galectin-1 (Gal-1) and galectin-3 (Gal-3) in sera from RA patients under disease-modifying anti-rheumatic drugs (DMARDs) and/or corticoid treatment in the context of a more comprehensive discussion that summarizes the roles of galectins in joint inflammation. We found that Gal-1 levels markedly increase in sera from RA patients and positively correlate with erythrocyte sedimentation rate (ERS) and disease activity score 28 (DAS-28) parameters. On the other hand, Gal-3 is downregulated in RA patients, but positively correlates with health assessment questionnaire parameter (HAQ). Finally, by generating receiver-operator characteristic (ROC) curves, we found that Gal-1 and Gal-3 serum levels constitute good parameters to discriminate patients with RA from healthy individuals. Our findings uncover a differential regulation of Gal-1 and Gal-3 which might contribute to the anti-inflammatory effects elicited by DMARDs and corticoid treatment in RA patients.Fil: Mendez Huergo, Santiago Patricio. 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: Hockl, Pablo Francisco. 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: Stupirski, Juan Carlos. 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: Maller, Sebastian Matias. 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: Morosi, Luciano Gastón. 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: Pinto, Nicolás Alejandro. 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: Berón, Ana M.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Musuruana, Jorge L.. Provincia de Santa Fe. Ministerio de Salud. Hospital J. B. Iturraspe; ArgentinaFil: Nasswetter, Gustavo Guillermo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; ArgentinaFil: Cavallasca, Javier A.. Provincia de Santa Fe. Ministerio de Salud. Hospital J. B. Iturraspe; ArgentinaFil: Rabinovich, Gabriel Adrián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. 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; Argentin

Control of intestinal inflammation by glycosylation-dependent lectin-driven immunoregulatory circuits

Diverse immunoregulatory circuits operate to preserve intestinal homeostasis and prevent inflammation. Galectin-1 (Gal1), a β-galactoside-binding protein, promotes homeostasis by reprogramming innate and adaptive immunity. Here, we identify a glycosylation-dependent "on-off"circuit driven by Gal1 and its glycosylated ligands that controls intestinal immunopathology by targeting activated CD8+ T cells and shaping the cytokine profile. In patients with inflammatory bowel disease (IBD), augmented Gal1 was associated with dysregulated expression of core 2 β6-N-acetylglucosaminyltransferase 1 (C2GNT1) and α(2,6)-sialyltransferase 1 (ST6GAL1), glycosyltransferases responsible for creating or masking Gal1 ligands. Mice lacking Gal1 exhibited exacerbated colitis and augmented mucosal CD8+ T cell activation in response to 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid; this phenotype was partially ameliorated by treatment with recombinant Gal1. While C2gnt1-/- mice exhibited aggravated colitis, St6gal1-/- mice showed attenuated inflammation. These effects were associated with intrinsic T cell glycosylation. Thus, Gal1 and its glycosylated ligands act to preserve intestinal homeostasis by recalibrating T cell immunity.Fil: Morosi, Luciano Gastón. 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: Cutine, Anabela María. 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: Cagnoni, Alejandro. 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: Manselle Cocco, Montana Nicolle. 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: Croci Russo, Diego Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Merlo, Joaquín Pedro. 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: Morales, Rosa María. 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: May, María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Pérez Sáez, Juan Manuel. 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: Girotti, Maria 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: Mendez Huergo, Santiago Patricio. 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: Pucci, Betiana. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Gastroenterología "Dr. Carlos B. Udaondo"; ArgentinaFil: Gil, Aníbal H.. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Gastroenterología "Dr. Carlos B. Udaondo"; ArgentinaFil: Huernos, Sergio P.. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Gastroenterología "Dr. Carlos B. Udaondo"; ArgentinaFil: Docena, Guillermo H.. 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: Sambuelli, Alicia. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital de Gastroenterología "Dr. Carlos B. Udaondo"; ArgentinaFil: Toscano, Marta Alicia. 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: Rabinovich, Gabriel Adrián. 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; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Mariño, Karina Valeria. 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; Argentin

Glioblastomas exploit truncated O-linked glycans for local and distant immune modulation via the macrophage galactose-type lectin

Glioblastoma is the most aggressive brain malignancy, for which immunotherapy has failed to prolong survival. Glioblastoma-associated immune infiltrates are dominated by tumor-associated macrophages and microglia (TAMs), which are key mediators of immune suppression and resistance to immunotherapy. We and others demonstrated aberrant expression of glycans in different cancer types. These tumor-associated glycans trigger inhibitory signaling in TAMs through glycan-binding receptors. We investigated the glioblastoma glycocalyx as a tumor-intrinsic immune suppressor. We detected increased expression of both tumor-associated truncated O-linked glycans and their receptor, macrophage galactose-type lectin (MGL), on CD163+ TAMs in glioblastoma patient-derived tumor tissues. In an immunocompetent orthotopic glioma mouse model overexpressing truncated O-linked glycans (MGL ligands), high-dimensional mass cytometry revealed a wide heterogeneity of infiltrating myeloid cells with increased infiltration of PD-L1+ TAMs as well as distant alterations in the bone marrow (BM). Our results demonstrate that glioblastomas exploit cell surface O-linked glycans for local and distant immune modulation.Fil: Dusoswa, Sophie A.. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Verhoeff, Jan. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Abels, Erik. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Mendez Huergo, Santiago Patricio. 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: Croci Russo, Diego Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Histología y Embriología de Mendoza Dr. Mario H. Burgos; ArgentinaFil: Kuijper, Lisan H.. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: de Miguel, Elena. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Wouters, Valerie M. C. J.. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Best, Myron G.. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Rodriguez, Ernesto. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Cornelissen, Lenneke A.M.. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: van Vliet, Sandra J.. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Wesseling, Pieter. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Breakefield, Xandra O.. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Noske, David P.. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Würdinger, Thomas. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Broekman, Marike L.D.. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Rabinovich, Gabriel Adrián. 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: van Kooyk, Yvette. Vrije Universiteit Amsterdam; Países BajosFil: Garcia Vallejo, Juan J.. Vrije Universiteit Amsterdam; Países Bajo

Single-cell profiling reveals an endothelium-mediated immunomodulatory pathway in the eye choroid

The activity and survival of retinal photoreceptors depend on support functions performed by the retinal pigment epithelium (RPE) and on oxygen and nutrients delivered by blood vessels in the underlying choroid. By combining single-cell and bulk RNA sequencing, we categorized mouse RPE/choroid cell types and characterized the tissue-specific transcriptomic features of choroidal endothelial cells. We found that choroidal endothelium adjacent to the RPE expresses high levels of Indian Hedgehog and identified its downstream target as stromal GLI1+ mesenchymal stem cell-like cells. In vivo genetic impairment of Hedgehog signaling induced significant loss of choroidal mast cells, as well as an altered inflammatory response and exacerbated visual function defects after retinal damage. Our studies reveal the cellular and molecular landscape of adult RPE/choroid and uncover a Hedgehog-regulated choroidal immunomodulatory signaling circuit. These results open new avenues for the study and treatment of retinal vascular diseases and choroid-related inflammatory blinding disorders.Funding for this study was provided by National Institutes of Health grants EY08538 and GM34107 (E. Rodriguez-Boulan); EY027038 (R.F. Mullins); 1R21CA224391-01A1 (J.H. Zippin); and 1R01CA194547, 1U24CA210989, and P50CA211024 (O. Elemento); National Cancer Institute grant R01CA192176 and cancer center support grant P30 CA008748-48 (A.L. Joyner); Comunidad Autónoma de Madrid grant 2017-T1/BMD-5247 (I. Benedicto); Agencia Nacional Argentina de Promoción Cient´ıfica y Tecnológica grant PICT 2014-3687 and Fundación Sales (G.A. Rabinovich); a Pew Latin American Fellowship (G.L. Lehmann); Calder Research Scholar Award Vitiligo/Pigment Cell Disorders (J.H. Zippin); Starr Foundation Tri-Institutional Stem Cell Initiative award 2013-028; NYSTEM contract C32596GG; and Research to Prevent Blindness and Dyson Foundation departmental grants. The CNIC is supported by the Instituto de Salud Carlos III, the Ministerio de Ciencia e Innovación, and the Pro CNIC Foundation and is a Severo Ochoa Center of Excellence (SEV-2015-0505).S

Melatonin contributes to the seasonality of multiple sclerosis relapses

Seasonal changes in disease activity have been observed in multiple sclerosis, an autoimmune disorder that affects the CNS. These epidemiological observations suggest that environmental factors influence the disease course. Here, we report that melatonin levels, whose production is modulated by seasonal variations in night length, negatively correlate with multiple sclerosis activity in humans. Treatment with melatonin ameliorates disease in an experimental model of multiple sclerosis and directly interferes with the differentiation of human and mouse T cells. Melatonin induces the expression of the repressor transcription factor Nfil3, blocking the differentiation of pathogenic Th17 cells and boosts the generation of protective Tr1 cells via Erk1/2 and the transactivation of the IL-10 promoter by ROR-α. These results suggest that melatonin is another example of how environmental-driven cues can impact T cell differentiation and have implications for autoimmune disorders such as multiple sclerosis.Fil: Farez, Mauricio. Fundacion para la Lucha contra las Enfermedades Neurologicas Infancia. Instituto de Investigaciones Neurologicas "Raul Carrea"; ArgentinaFil: Mascanfroni, Ivan Darío. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Mendez Huergo, Santiago Patricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Yeste, Ada. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Murugaiyan, Gopal. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Garo, Lucien P.. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Balbuena Aguirre, María E.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina. Fundacion para la Lucha contra las Enfermedades Neurologicas Infancia. Instituto de Investigaciones Neurologicas "Raul Carrea"; ArgentinaFil: Patel, Bonny. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Ysrraelit, María C.. Fundacion para la Lucha contra las Enfermedades Neurologicas Infancia. Instituto de Investigaciones Neurologicas "Raul Carrea"; ArgentinaFil: Zhu, Chen. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Kuchroo, Vjay K.. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Rabinovich, Gabriel Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Quintana, Francisco. Harvard Medical School; Estados UnidosFil: Correale, Jorge. Fundacion para la Lucha contra las Enfermedades Neurologicas Infancia. Instituto de Investigaciones Neurologicas "Raul Carrea"; Argentin

Re-wiring regulatory cell networks in immunity by galectin-glycan interactions

Programs that control immune cell homeostasis are orchestrated through the coordinated action of a number of regulatory cell populations, including regulatory T cells, regulatory B cells, myeloid-derived suppressor cells, alternatively-activated macrophages and tolerogenic dendritic cells. These regulatory cell populations can prevent harmful inflammation following completion of protective responses and thwart the development of autoimmune pathology. However, they also have a detrimental role in cancer by favoring escape from immune surveillance. One of the hallmarks of regulatory cells is their remarkable plasticity as they can be positively or negatively modulated by a plethora of cytokines, growth factors and co-stimulatory signals that tailor their differentiation, stability and survival. Here we focus on the emerging roles of galectins, a family of highly conserved glycan-binding proteins in regulating the fate and function of regulatory immune cell populations, both of lymphoid and myeloid origins. Given the broad distribution of circulating and tissue-specific galectins, understanding the relevance of lectin-glycan interactions in shaping regulatory cell compartments will contribute to the design of novel therapeutic strategies aimed at modulating their function in a broad range of immunological disorders.Fil: Blidner, Ada Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Mendez Huergo, Santiago Patricio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Cagnoni, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); ArgentinaFil: Rabinovich, Gabriel Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental (i); Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentin