Diss. (sammanfattning) Göteborg : Göteborgs universitet, 2009. / Härtill 5 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2010.

Thesis (M.S.)--Oregon State University, 2011. / Printout. Includes bibliographical references (leaves 71-79). Also available on the World Wide Web.

Thesis (Ph.D.) -- University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, 2005. / Not embargoed. Vita. Bibliography: 198-212.

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2007. / Title from first page of PDF file. Includes bibliographical references (p. 127-148).

Thesis (Ph.D. in Immunology) -- University of Colorado Denver, 2007. / Typescript. Non-Latin script record Includes bibliographical references (181-196). Free to UCD affiliates. Online version available via ProQuest Digital Dissertations;

Οι λοιμώξεις από διάφορους παθογόνους μικροοργανισμούς αποτελούν σημαντική αιτία νοσηρότητας και θνησιμότητας κατά τη διάρκεια της περιγεννητικής περιόδου. Η αυξημένη ευαισθησία των νεογνών σε βακτηριακές λοιμώξεις έχει αποδοθεί σε ανωριμότητα της έμφυτης ανοσίας. Θεωρείται ότι ένας από τους μηχανισμούς που ευθύνεται είναι η μειωμένη φαγοκυτταρική λειτουργία των ουδετερόφιλων και μονοκυττάρων. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνήσουμε την φαγοκυτταρική ικανότητα των νεογνικών ουδετερόφιλων και μονοκυττάρων στο αίμα του ομφάλιου λώρου και στο περιφερικό αίμα 3 ημέρες μετά τη γέννηση. Μέθοδος: Διερευνήσαμε την φαγοκυτταρική ικανότητα των ουδετερόφιλων και μονοκυττάρων σε μια ομάδα 42 νεογνών. Η in vitro φαγοκυτταρική δραστηριότητα υπολογίστηκε με βάση το Phagotest kit (Opregen Pharma, Heidelberg, Γερμανία) χρησιμοποιώντας κυτταρομετρία ροής, η οποία εκτιμά την πρόσληψη E. Coli από τα φαγοκύτταρα, στον ομφάλιο λώρο και στο περιφερικό αίμα την τρίτη μέρα ζωής. Τυχαία επιλεγμένοι 15 ξένοι υγιείς ενήλικες συμπεριελήφθησαν στη μελέτη και αποτέλεσαν την ομάδα ελέγχου-controls. Αποτελέσματα: Η φαγοκυτταρική ικανότητα των ουδετερόφιλων στο αίμα του ομφάλιου λώρου ήταν σημαντικά μειωμένη σε σύγκριση με εκείνη των ενηλίκων. Την 3η μεταγεννητική ημέρα η φαγοκυτταρική ικανότητα των ουδετερόφιλων είχε αυξηθεί σε σύγκριση με εκείνη στο αίμα του ομφάλιου λώρου και δεν διαφέρει σημαντικά από εκείνη των ενηλίκων. Η φαγοκυτταρική ικανότητα των μονοκυττάρων δεν διέφερε από αυτή των ενηλίκων, τόσο κατά τη γέννηση όσο και την τρίτη μεταγεννητική μέρα. Συμπέρασμα: Η μελέτη μας έδειξε ότι η πρόσληψη του E. Coli από τα φαγοκύτταρα είναι μειωμένη στα νεογνά (πρόωρα και τελειόμηνα) στη γέννηση, σε σύγκριση με τους ενήλικες. Αυτή η ατέλεια είναι παροδική, καθώς την 3η ημέρα μετά τη γέννησή η φαγοκυτταρική ικανότητα των νεογνών φτάνει στα επίπεδα των ενηλίκων. / Infections by a variety of pathogens are a significant cause of morbidity and mortality during perinatal period. The susceptibility of neonates to bacterial infections has been attributed to immaturity of innate immunity. It is considered that one of the impaired mechanisms is the phagocytic function of neutrophils and monocytes. The purpose of the present study was to investigate the phagocytic ability of neonates at birth and the third postnatal day. Methods: The phagocytic ability of neutrophils and monocytes of 42 neonates was determined using the Phagotest flow cytometry method, that assesses the intake of E. Coli by phagocytes, in cord blood and in peripheral blood 3 days after birth. Fifteen healthy adults were included in the study as controls. Results: The phagocytic ability of neutrophils in the cord blood of neonates was significantly reduced compared to adults. The 3rd postnatal day the reduction of phagocytic ability of neutrophils was no longer significant compared to adults. The phagocytic ability of monocytes did not show any difference from that of adults either at birth or the 3rd postnatal day. Conclusions: Our findings indicate that the intake of E. Coli by phagocytes is impaired at birth in both preterm and full term neonates compared to adults. This defect is transient, with the phagocytic ability in neonates reaching that of the adults 3 days after birth.

Η κυτταροφαγία βακτηρίων από τα πολυμορφοπύρηνα κύτταρα του αίματος του ανθρώπου επιτυγχάνεται με την ενεργοποίηση διαφόρων σηματοδοτικών μονοπατιών. Η σηματοδότηση ξεκινάει με την προσκόλληση των βακτηρίων στην πλασματική μεμβράνη των κυττάρων και καταλήγει στην αναδιοργάνωση του κυτταροσκελετού, στο σημείο επαφής, για τη δημιουργία του φαγοσώματος. Διάφορες μορφές δραστικού οξυγόνου, όπως το Η2Ο2, παράγονται παρουσία βακτηρίων, και δρουν ως σηματοδοτικά μόρια. Στην εργασία αυτή μελετήθηκε η παραγωγή και η συμμετοχή του Η2Ο2 στην κυτταροφαγία E.coli από τα ανθρώπινα πολυμορφοπύρηνα κύτταρα. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε το εξειδικευμένο φθορίζον μόριο, διυδροροδαμίνη (DHR) - που οξειδώνεται από το Η2Ο2 - καθώς και φθορίζοντα βακτήρια E. coli. Πειράματα κυτταρομετρίας ροής έδειξαν ότι τα πολυμορφοπύρηνα παράγουν Η2Ο2 παρουσία E. coli, ενώ παράλληλα δείχτηκε με έμμεσο τρόπο, με ανοσοαποτύπωση, η μετατόπιση της κυτταροπλασματικής υπομονάδας p47 για την συγκρότηση μεμβρανικής NADPH οξειδάσης. Το ένζυμο αυτό παράγει υπεροξεικά ιόντα τα οποία μετατρέπονται, στη συνέχεια, σε Η2Ο2 από τη δεσμουτάση SOD. Ο ενεργός ρόλος του Η2Ο2 στη ρύθμιση της κυτταροφαγίας, επιβεβαιώθηκε με τη χρήση εξειδικευμένων αναστολέων για τα ένζυμα της σύνθεσής του, N-εθυλμαλειμίδιο (N-ethylmaleimide - nem) για τη NADPH οξειδάση και διεθυλδιθειοκαρβαμικό (diethyldithiocarbamate – ddc) για την δεσμουτάση του υπεροξεικού ανιόντος. Οι αναστολείς αυτοί μείωσαν και την παραγωγή του Η2Ο2 και την κυτταροφαγία βακτηρίων σε καλλιέργεια λευκών αιμοσφαιρίων. Ανοσοαποτυπώματα για τις ΜΑΡ κινάσες, p38 και ΕΡΚ1/2, από εκχύλισμα λευκών αιμοσφαιρίων, μετά από καλλιέργεια παρουσία των παραπάνω αναστολέων, έδειξαν ότι κατά την κυτταροφαγία E. coli, μόνο η φωσφορυλίωση της ERK1/2 μειώνεται όταν μειώνεται η παραγωγή Η2Ο2. Είναι γνωστό ότι το Η2Ο2 απενεργοποιεί φωσφατάσες πρωτεϊνικών τυροσινών (PTPs). Από τα αποτελέσματα μπορεί να υποτεθεί ότι το Η2Ο2 που παράγεται κατά την κυτταροφαγία, απενεργοποιεί τις PTPs, ενισχύοντας τη δράση κινασών τη φωσφορυλίωση της ERK1/2 και να ολοκληρωθεί η διαδικασία της κυτταροφαγίας. Αναστολή της παραγωγής του Η2Ο2 αυξάνει τη δράση των PTPs, την αποφωσφορυλίωση της pERK1/2 και τελικά να μειώνει την κυταροφαγία. / Phagocytosis by human polymorphonuclear blood cells, is achieved by the activation of several signaling pathways. Signaling is initiated with the attachment of the bacteria on the plasma membrane of the cells and is completed with the remodeling of actin on that sight leading to the formation of the phagosome. Certain reactive oxygen species, such as Η2Ο2, which are produced in the presence of bacteria, have been referred to act as signaling molecules. In the present work, we investigated the production and participation of Η2Ο2 in the phagocytosis of E. coli by the human polymorphonuclear cells. For this purpose specific fluorescent probe dihydrorhodamine (DHR) - which is oxidised by H2O2 - and fluorescent E. coli were used. Flow cytometry analysis revealed the production of Η2Ο2 by polymorphonuclears, during phagocytosis of E. coli, while in parallel, it was indirectly shown with immunoblotting, the translocation of cytoplasmic p47 subunit for the assembly of the membrane NADPH oxidase. This enzyme produces superoxide ions which are then converted in H2O2 by superoxide dismutase (SOD). The active role of Η2Ο2, in the regulation of phagocytosis, was confirmed with the use of specific enzyme inhibitors of its synthesis, N-ethylmaleimide (nem) for the NADPH oxidase and diethyldithiocarbamate (ddc) for superoxide dismutase. These inhibitors decreased E. coli phagocytosis in polymorphonuclear cells cultures along with the decrease of Η2Ο2 production. Immunoblot analysis of ΜΑΡ kinases p38 and ERK1/2, from crude extracts of cultured white blood cells, in the presence of the above inhibitors, showed that the phosphorylation of ERK1/2 was reduced when H2O2 was blocked. On the other hand, p38 phosphorylation was not influenced at all. It is known that the target molecules of Η2Ο2 are a family of protein tyrosin phosphatases (PTPs) which are getting inactivate. From the above data, it may be assumed that Η2Ο2, which is produced by the polymorphonuclear blood cells, during phagocytosis, inactivates these enzymes, in order to promote the activity of kinases enhancing the phosphorylation of ERK1/2, among others, so that phagocytosis to be completed. Thus, when the H2O2 production is inhibited, the activity of the PTPs increases, leading to the dephosphorylation of pERK1/2 and the observed decrease of bacterial uptake.

Les protéines eucaryotes Elmo (Engulfment and Cell Motility) forment une famille de régulateurs conservés qui jouent un rôle central dans les processus biologiques reposant sur le remodelage du cytosquelette d'actine comme la phagocytose et la migration cellulaire et régulé par les GTPases de la famille Rho. Les protéines Elmo régulent la fonction des protéines Dock (Downstream of Crk), qui sont des Facteurs d'Echange de Guanine (GEF) atypiques pour les GTPases Rac1 et Cdc42. Le mécanisme de régulation connu à ce jour, repose sur l'interaction entre les 200 résidus C-terminaux d'Elmo et les 180 premiers résidus N-terminaux de Dock. Cependant, le rôle précis des différents domaines et motifs identifiés dans ces régions n'est pas encore défini. En effet, les données fonctionnelles, biochimiques et structurales rapportées à ce jour semblent contradictoires quant à la contribution de l'extrémité C-terminale d'Elmo qui comprend un motif polyproline et le domaine SH3 N-terminal de Dock. Nous avons donc étudié la contribution de l'extrémité C-terminale de Elmo1 à l'interaction entre Elmo1 et le domaine SH3 de Dock1 en utilisant notamment la résonance plasmonique de surface. Nos données démontrent la capacité du domaine SH3 de Dock1 à interagir avec Elmo1, indépendamment de l'extrémité C-terminale contenant le motif polyproline. Toutefois, la présence de cette région conduit à une augmentation significative du temps de demi-vie du complexe Elmo1/Dock1. En parallèle, des expériences de diffusion des rayons X aux petits angles nous ont permis de déterminer des enveloppes tridimensionnelles de la protéine Elmo1. Ces données nous permettent ainsi de proposer un premier modèle à basse résolution dans lequel nous localisons les parties N et C-terminales de Elmo1. De façon surprenante cette étude semble indiquer un changement de conformation de la région N-terminale de Elmo1 ainsi qu'une interaction possible de cette même région avec le domaine SH3 de Dock1. / The eukaryotic Elmo proteins (EnguLfment and cell MOtility) form a conserved regulatory family that plays a central role in a number of processes that depend on actin cytoskeleton remodeling, such as phagocytosis and cell migration. Elmo proteins regulate the function of Dock proteins (Downstream of CrK), a new family of atypical guanine exchange factors (GEF) for Rac1 and Cdc42 GTPases. The regulation of this mechanism is based on the interaction between the 200 C-terminal residues of Elmo and the 180 N-terminal residues of Dock. However, the precise role of the different domains and motifs identified in these regions is still not well defined. Indeed, functional, structural and biochemical data reported to date seem contradictory with respect to the contribution of the C-terminal end of Elmo, which includes a polyproline motif, and the N-terminal SH3 domain of Dock. We have therefore investigated the contribution of the C-terminal region of Elmo1 to the interaction between Elmo1 and the SH3 domain of Dock1 using surface plasmon resonance. Our data demonstrate the ability of the SH3 domain of Dock1 to interact with Elmo1 independently of the C-terminal polyproline containing region. However, the presence of this region induces a significant increase in the half-life of the Elmo1/Dock1 complex. In parallel, small angle X-ray experiments were recorded. These data allowed us to propose the first low-resolution model of Elmo1 in which we can locate N and C-terminal regions. Surprisingly, this study suggests a conformational change of the N-terminal region of Elmo1 and a possible interaction of this same region with the SH3 domain of Dock1

La phagocytose par les macrophages est un processus biologique essentiel au système immunitaire et joue un rôle clé dans le maintien de l’homéostasie cellulaire. Les cibles à éliminer varient en terme de tailles, des bactéries (µm) aux cellules cancéreuses ou senescentes (10 – 20 µm). La plupart des études quantitatives sur la phagocytose reposent sur l'utilisation de microparticules de polymère rigides en tant que cibles modèles pour la compréhension des paramètres qui régissent ce processus. Cependant, ces particules ne rendent pas compte de la mobilité latérale des ligands à leur surface malgré la pertinence de ce paramètre dans le contexte immunologique. Cette étude a pour but de synthétiser un matériau biomimétique qui constitue un nouveau système modèle pour l’étude de la phagocytose. Il s’agit de gouttes d’émulsions monodisperses fonctionnalisées avec des IgGs libres de diffuser sur toute la surface. Dans le cadre de cette thèse, nous avons obtenu différentes densités contrôlées de fonctionnalisation, caractérisées de façon quantitative. Ainsi, il nous a été possible de déterminer une densité minimale d’IgGs nécessaire à induire une internalisation efficace des gouttes. Pour des densités supérieures d’IgGs, ces gouttes sont efficacement et spécifiquement internalisées par phagocytose induite par les récepteurs FcR in vitro. Nous avons plus précisément cherché à approfondir la compréhension de certains aspects mécaniques. Nous montrons que, contrairement à des billes de polymères solides, l’internalisation des gouttes est efficace même pour de faibles densités d’IgGs. La phagocytose s’accompagne, pendant la phase d’adhésion à la surface du macrophage, d’une mobilité latérale des ligands en zone de contact. Il apparaît donc que la mobilité latérale des protéines à l'interface d'une cible améliore considérablement sa phagocytose par les macrophages. Ainsi, ces gouttes permettrons d’aborder de nouvelles questions biologiques pour approfondir certaines mécanismes moléculaires et/ou mécaniques. / Phagocytosis by macrophages represents a fundamental process essential for both immunity and tissue homeostasis. The size of targets to be eliminated ranges from small particles as bacteria to large objects as cancerous or senescent cells. Most of our current quantitative knowledge on phagocytosis is based on the use of solid polymer microparticles as model targets that are well adapted to the study of phagocytosis mechanisms that do not involve any lateral mobility of the ligands, despite the relevance of this parameter in the immunological context. The aim of this study is to synthesize a biomimetic material that constitutes a new model system for the study of phagocytosis. We designed monodisperse, lateraly mobile IgG-coated emulsion droplets, with different controlled densities of IgGs, that are efficiently and specifically internalized by macrophages through in-vitro FcγR-mediated phagocytosis. The excellent control of the opsonization density allowed us to measure the minimal IgGs density required to induce an efficient internalization. We also attempted to deepen the understanding of certain mechanical aspects. We show that, contrary to solid polymeric beads, droplet uptake is high even for low IgG densities and is accompagnied by the clustering of the opsonins in the zone of contact with the macrophage during the adhesion step. Beyond the sole interest in the design of the material, our results suggest that lateral mobility of proteins at the interface of a target greatly enhances the phagocytic uptake. Thus, emulsion droplets constitute a new interesting target to investigate different biological issues and understand molecular and/or mechanical mechansims.