Molecular and cellular factors determining the functional pleiotropy of cytokines

Cytokines are soluble factors vital for mammalian physiology. Cytokines elicit highly pleiotropic activities, characterized by their ability to induce a wide spectrum of functional responses in a diverse range of cell subsets, which makes their study very challenging. Cytokines activate signalling via receptor dimerization/oligomerization, triggering activation of the JAK (Janus kinase)/STAT (signal transducer and activator of transcription) signalling pathway. Given the strong crosstalk and shared usage of key components of cytokine signalling pathways, a long-standing question in the field pertains to how functional diversity is achieved by cytokines. Here, we discuss how biophysical – for example, ligand-receptor binding affinity and topology – and cellular – for example, receptor, JAK and STAT protein levels, endosomal compartment – parameters contribute to the modulation and diversification of cytokine responses. We review how these parameters ultimately converge into a common mechanism to fine-tune cytokine signalling that involves the control of the number of Tyr residues phosphorylated in the receptor intracellular domain upon cytokine stimulation. This results in different kinetics of STAT activation, and induction of specific gene expression programs, ensuring the generation of functional diversity by cytokines using a limited set of signalling intermediaries. We describe how these first principles of cytokine signalling have been exploited using protein engineering to design cytokine variants with more specific and less toxic responses for immunotherapy.</p

Identifying cytokine signaling signatures in primary human Th-1 cells by phospho-proteomics analysis

Summary: Stable isotope labeling by amino acid-based high-resolution phosphoproteomics is a powerful technique that allows for direct comparison of cells stimulated under different experimental conditions. This feature makes it the ideal methodology to identify cytokine signaling networks. Here, we present an optimized protocol for the isolation and identification of phosphopeptides from IL-6-stimulated primary human Th-1 cells.For complete details on the use and execution of this protocol, please refer to Martinez-Fabregas et al. (2020)

Efecto del celecoxib no encapsulado v/s microencapsulado en partículas de PLGA, en distintas dosis, sobre metástasis de hígado de tumor TA3-MTX-R en ratones (Mus musculus)

53 p.El crecimiento y metástasis de un tumor primario está condicionado por la nutrición que este posea, a través de mecanismos de angiogénesis, modulados por factores proinflamatorios como por ejemplo Prostaglandinas y Factores de Crecimiento Endotelial. Las Cicloxigenazas COX 1 y COX 2 a través de la vía del ácido araquidónico, son enzimas encargadas de la activación de estos factores proinflamatorios. Los AINES son inhibidores de estas, y se han obtenidos muy buenos resultados en tratamientos antiinflamatorios. Celecoxib, es un AINES inhibidor específico de COX 2 e investigaciones han comprobado ser eficientes en terapias antitumorales. Existen distintos medio de presentación del fármaco, una de ellas es asociado a sustancias poliméricas como el ácido poliláctico/ glicólico (PLGA); capaz de generar una liberación sostenida del fármaco en el tiempo, evitando efectos adversos y mayor número de dosis. El propósito de este trabajo es analizar el efecto de Celecoxib microencapsulado y no encapsulado en partículas de PLGA, sobre metástasis en tumores TA3-MTX-R. Los objetivos fueron hacer una descripción histológica del patrón de metástasis, además de comparar las tinciones de Hematoxilina & Eosina y Tricrómico de Arteta en visualización de áreas metastásicas y comparar el desarrollo de metástasis en hígado de ratones inoculados con células TA3- MTX-R, tratados con Celecoxib microencapsulado v/s no encapsulado en monodosis y en multidosis. Al hacer el análisis histológico se observó una proliferación metastásica asociada a vasos sanguíneos como venas centrolubilillares y espacios porta; una desorganización de la arquitectura lobulillar, además de un aumento de vascularización y atipias propias de células cancerosas. No se encontraron diferencias entre las dos tinciones al visualizar áreas metastásicas. Por otro lado se observó que existió disminución de las áreas metastásicas de hígados de ratones con la administración de Celecoxib microencapsulado y convencional tanto en monodosis como en multidosis; obteniendo mejores resultados con multidosis. Se concluye que la asociación farmacológica con PLGA, no genera una mayor efectividad en la disminución de metástasis. Palabras Clave: Vía Ácido Araquidónico, Celecoxib, Metástasis, PLGA./ SUMMARY:The growth and metastasis of a primary tumor is conditioned by the nutrition they own, through mechanisms of angiogenesis, modulated by proinflammatory factors such as prostaglandins and Endothelial Growth Factors. COX 1 and COX 2 Cicloxigenazas through the arachidonic acid pathway, are enzymes responsible for the activation of these proinflammatory factors. AINEs are inhibitors of these, and have obtained very good results in anti-inflammatory treatments. Celecoxib, a specific inhibitor AINEs and COX-2 research has proven to be effective in antitumor therapies. There are various means of presentation of the drug, one of which is associated with polymeric materials such as polylactic glycolic acid / (PLGA); capable of generating a sustained release of the drug over time, to avoid side effects and more doses. The purpose of this paper is to analyze the effect of Celecoxib microencapsulated and non-encapsulated PLGA particles on tumor metastasis TA3-MTXR. The objectives were to make a histological description of the pattern of metastasis, plus compare hematoxylin & eosin staining and Masson's Arteta visualization of metastatic areas and compare the development of metastases in liver inoculated with TA3-MTX-R cells mice treated with Celecoxib microencapsulated v / s non-encapsulated in single-dose and multidose. Upon histological analysis metastatic proliferation associated blood vessels and veins as centrolubilillares observed portal tracts; disorganization lobular architecture, with an increase in vascularization characteristic of cancer cells and atypia. No differences between the two dyes to visualize metastatic areas were found. Furthermore it was observed that there was decreased metastatic areas livers of mice with microencapsulated celecoxib and both conventional and multi-unit dose; multidose better results. It is concluded that pharmacological association with PLGA, does not generate a greater effectiveness in reducing metastasis. Keywords: Arachidonic acid Vía, Celecoxib, Metastasis, PLGA

El efecto de apelaciones a mayoría y minoría en preguntas retóricas y persuasión

47 p.Investigaciones han demostrado el efecto que tienen las preguntas retóricas (PR) en persuasión, donde las PR pueden ayudar a analizar las propuestas del discurso a aquellas personas que no están muy predispuestas a pensar en el mismo, aumentado así la probabilidad del cambio de actitudes. Estudios han demostrado que cualquier variable que afecte a la persuasión podrá hacerlo de varias maneras, jugando así más de una función o rol dentro del proceso persuasivo, sin embargo, aún no se sabe que variable de la pregunta retórica es la que da cuenta de este aumento en la probabilidad de elaboración. En el presente trabajo se estudia el efecto que tiene la alusión a una mayoría o minoría (consenso social) en una PR.A un grupo de estudiantes se les presentó una PR que hacía alusión a una mayoría (o minoría) y al otro grupo se les presentó una afirmación con la misma estructura sintáctica, en ambos casos posteriormente a la presentación de la PR o afirmación se les entregó un mensaje persuasivo (compuesto por argumentos fuertes o débiles). Los resultados demostraron que la alusión a una mayoría o a una minoría en una PR no sólo lleva a diferentes efectos en las personas, sino que además, actúa por procesos diferentes. El presente estudio resulta sumamente relevante para determinar la efectividad de las PR según su estructura y los contextos en los cuales se utilizan. Palabras claves:Persuasión, pregunta retórica,mayoría,minoría

Análisis y vulnerabilidad estructural de edificios de mediana altura utilizando hormigones tradicionales y aligerados

146 p.El hormigón es el material más utilizado en la industria de la construcción en Chile, debido a su fácil obtención, bajo costo asociado, rapidez de ejecución y las amplias formas de uso. Su composición tradicionalmente es de árido fino y grueso, cemento y agua, aunque en la actualidad se ha buscado incorporar o sustituir componentes con la finalidad de dar características especiales. Es por lo anterior el objetivo de esta investigación, la cual se enfoca en sustituir una porción del árido grueso por arcilla expandida con la finalidad de no disminuir considerablemente las características mecánicas del hormigón tradicional, proporcionando además una disminución en la densidad. En dicha investigación se realizaron 3 coladas de hormigón, las cuales se utilizaron para conformar 7 muestras, las que se ensayaron a compresión a los 7, 21 y 28 días, obteniendo resultados que varían desde los 22 a los 38 MPa con reducciones en la densidad desde un 9 a un 14 % respecto al hormigón tradicional. Finalmente, se graficaron las curvas de tensión-deformación para cada muestra obteniendo la ductilidad, módulo de elasticidad, y la deformación unitaria cuando plastifica, colapsa y en el esfuerzo máximo. Estos datos se ingresaron a un modelo estructural creado en el software Seismostruct, el cual analizó la estructura entregando su desplazamiento lateral, su período, ductilidad, cortante basal máximo soportado, etc. Con los resultados obtenidos se pudo concluir que al aumentar el contenido de arlita las edificaciones lograban desplazarse más previo al colapso, lo que indica que es posible construir edificaciones más dúctiles, característica clave en un país sísmico como Chile. Palabras claves: hormigón aligerado, modelación estructural, arlita, compresión, dosificación, ductilidad, deformación, desplazamiento, corte basal

CDK8 Fine-Tunes IL-6 Transcriptional Activities by Limiting STAT3 Resident Time at the Gene Loci

International audienceCytokines are highly pleiotropic ligands that regulate the immune response. Here, using interleukin-6 (IL-6) as a model system, we perform detailed phosphoproteomic and transcriptomic studies in human CD4+ T helper 1 (Th-1) cells to address the molecular bases defining cytokine functional pleiotropy. We identify CDK8 as a negative regulator of STAT3 transcriptional activities, which interacts with STAT3 upon IL-6 stimulation. Inhibition of CDK8 activity, using specific small molecule inhibitors, reduces the IL-6-induced phosphoproteome by 23% in Th-1 cells, including STAT3 S727 phosphorylation. STAT3 binding to target DNA sites in the genome is increased upon CDK8 inhibition, which results in a concomitant increase in STAT3-mediated transcriptional activity. Importantly, inhibition of CDK8 activity under Th-17 polarizing conditions results in an enhancement of Th-17 differentiation. Our results support a model where CDK8 regulates STAT3 transcriptional processivity by modulation of its gene loci resident time, critically contributing to diversification of IL-6 responses

Impacto de los limites de pesticidas impuestos por los paises de destino de manzanas en productores nacionales

64 p.El uso de pesticidas es parte relevante del la salud, tanto humana como de los animales. Esto ha presionado al sistema con fuertes restricciones en su uso y manejo. Restricciones que sin lugar a dudas tienen un impacto directo en las empresas exportadoras y productores. Este trabajo pretende identificar ladificultad de incorporar las restricciones de residuos de pesticidas y la eficiencia de MIP como una solución a esta problemática para los productores de manzana en Chile. Para la obtención de los objetivos de este trabajo, se aplicó una encuesta a 19 productores de manzana de la Sexta, Séptima y Novena Región. Esta encuesta además de considerar aspectos del huerto como variedades y superficie, consideró los años de experiencia y nivel educacional de los productores. También se consideraron las plagas, enfermedades y control químico para cada una de ellas, además del manejo integrado de plagas, su eficiencia y la percepción que tienen los productores sobre esta práctica. Los resultados de este El uso de pesticidas es parte relevante del manejo de manzanas. Aunque estos han contribuido enormemente al desarrollo frutícola, aumentando considerablemente los rendimientos y la sanidad del producto, se han empezado a considerar los efectos indeseables de ellos, como son el deterioro del medio ambiente y el compromiso de la salud, tanto humana como de los animales. Esto ha presionado al sistema con fuertes restricciones en su uso y manejo. Restricciones que sin lugar a dudas tienen un impacto directo en las empresas exportadoras y productores. Este trabajo pretende identificar la dificultad de incorporar las restricciones de residuos de pesticidas y la eficiencia de MIP como una solución a esta problemática para los productores de manzana en Chile. Para la obtención de los objetivos de este trabajo, se aplicó una encuesta a 19 productores de manzana de la Sexta, Séptima y Novena Región. Esta encuesta además de considerar aspectos del huerto como variedades y superficie, consideró los años de experiencia y nivel educacional de los productores. También se consideraron las plagas, enfermedades y control químico para cada una de ellas, además del manejo integrado de plagas, su eficiencia y la percepción que tienen los productores sobre esta práctica. Los resultados de este trabajo permitieron reconocer los pesticidas más utilizados dentro de la producción de manzanas y cuales se están dejando de aplicar con el fin de no sobrepasar las restricciones establecidas por los mercados de destino. Adicionalmente, permitió analizar la relación entre el tamaño de los productores, su nivel educacional y la implementación de MIP. ABSTRACT The use of pesticides is relevant in apples production. Although these have contributed enormously to the fruit industry, increasing yield and the health of the product considerably, the undesirable effects they have, such as are the deterioration of the environment and the risk for human and animal health, have started to be considered. These concerns have put pressure on the agri - food system and the markets have been imposing restrictions in pesticide use and handling, generating a direct impact for the export companies and producers. This work attempts to identify the difficulty of incorporating the restrictions of residues of pesticides and Integrated Management Practices (IMP) efficiency as a strategy to handle apple orchards in Chile. To achieve the objectives of this work, a survey was applied to a sample of 19 apple producers in the Sixth, Seventh and Ninth Regions. The survey considered in addition to orchard characteristics such as varieties and size, the years of experience and the producers' and educational level. It also asked for the plagues, diseases and chemical control considered for each one of them, as well as the use of IMP and the producers’ perception on this management practice. The results of this study allowed us identifying the most used pesticides within the sample of apples producers and also identifying the pesticide that they stop using to not trespass the residue limit established by the markets of destination. In addition, it allowed us to analyze the relationship between the size of the producers, their educational level and IMP implementation

Identidad, emociones y participación política en el movimiento estudiantil Chileno

105 p.La participación política, como acción colectiva en movimientos sociales, puede ser motivada tanto por factores instrumentales como emocionales, que han sido estudiados como vías distintas. El presente estudio fue llevado a cabo en una muestra de estudiantes de diferentes carreras de la Universidad de Talca, para analizar el grado de la relación entre la identidad colectiva politizada, el posicionamiento político, y las emociones, sobre la intención de participación y participación política. Los análisis de estadísticos descriptivos, correlaciones, y fiabilidad y validez, revelaron que tanto la identidad politizada como la intención de participación no violenta, influencian directamente la participación política no violenta. Asimismo, la participación política no violenta, junto a la intención de participación violenta y emociones positivas frente a los actos de protesta, explican en gran medida la participación violenta ejercida por un sujeto en la acción colectiva dentro de un movimiento social. Los resultados además muestran que los sujetos de posicionamiento político de izquierda, que al mismo tiempo comparten las demandas del movimiento social, experimentan más emociones negativas y positivas, lo cual se asoció con una mayor intención de participación no violenta.Palabras clave: Movimiento Estudiantil, Movimientos Sociales, Acción Colectiva, Participación Política, Intención de Participación, Emociones Negativas, Emociones Positivas, Identidad Politizada

Receptor dimer stabilization By hierarchical plasma membrane microcompartments regulates cytokine signaling

The interaction dynamics of signaling complexes is emerging as a key determinant that regulates the specificity of cellular responses. We present a combined experimental and computational study that quantifies the consequences of plasma membrane microcompartmentalization for the dynamics of type I interferon receptor complexes. By using long-term dual-color quantum dot (QD) tracking, we found that the lifetime of individual ligand-induced receptor heterodimers depends on the integrity of the membrane skeleton (MSK), which also proved important for efficient downstream signaling. By pair correlation tracking and localization microscopy as well as by fast QD tracking, we identified a secondary confinement within ~300-nm-sized zones. A quantitative spatial stochastic diffusion-reaction model, entirely parameterized on the basis of experimental data, predicts that transient receptor confinement by the MSK meshwork allows for rapid reassociation of dissociated receptor dimers. Moreover, the experimentally observed apparent stabilization of receptor dimers in the plasma membrane was reproduced by simulations of a refined, hierarchical compartment model. Our simulations further revealed that the two-dimensional association rate constant is a key parameter for controlling the extent of MSK-mediated stabilization of protein complexes, thus ensuring the specificity of this effect. Together, experimental evidence and simulations support the hypothesis that passive receptor confinement by MSK-based microcompartmentalization promotes maintenance of signaling complexes in the plasma membrane

Structural insights into IL-11-mediated signalling and human IL6ST variant-associated immunodeficiency

IL-11 and IL-6 activate signalling via assembly of the cell surface receptor gp130; however, it is unclear how signals are transmitted across the membrane to instruct cellular responses. Here we solve the cryoEM structure of the IL-11 receptor recognition complex to discover how differences in gp130-binding interfaces may drive signalling outcomes. We explore how mutations in the IL6ST gene encoding for gp130, which cause severe immune deficiencies in humans, impair signalling without blocking cytokine binding. We use cryoEM to solve structures of both IL-11 and IL-6 complexes with a mutant form of gp130 associated with human disease. Together with molecular dynamics simulations, we show that the disease-associated variant led to an increase in flexibility including motion within the cytokine-binding core and increased distance between extracellular domains. However, these distances are minimized as the transmembrane helix exits the membrane, suggesting a stringency in geometry for signalling and dimmer switch mode of action.</p