By using multidisciplinary analysis of CA inclusions in prostate glands of patients diagnosed with prostate cancer, we have revealed that their major components are the amyloid forms of S100A8 and S100A9 proteins associated with numerous inflammatory conditions and types of cancer. We have demonstrated that material closely resembling CA can be produced from S100A8/A9 in vitro and shows the characters of amyloids. This process is facilitated by calcium or zinc, both of which are abundant in ex vivo inclusions. These observations were supported by computational analysis of the S100A8/A9 calcium-dependent aggregation propensity profiles. We have found DNA and proteins from Escherichia coli in CA bodies, suggesting that their formation is likely to be associated with bacterial infection. CA inclusions were also accompanied by the activation of macrophages and by an increase in the concentration of S100A8/A9 in the surrounding tissues, indicating inflammatory reactions. These findings, taken together, suggest a link between bacterial infection, inflammation and amyloid deposition of pro-inflammatory proteins S100A8/A9 in the prostate gland, such that a self-perpetuating cycle can be triggered and may increase the risk of malignancy in the ageing prostate. We evaluated the autoimmune reactions to endocrine (insulin) and astrocytical (S100B) biomarkers in the blood sera of PD patients compared with healthy controls. Peripheral immune responses can be sensitive indicators of disease pathology. We found a statistically significant increase of the autoimmune responses to both antigens in patients compared with controls. Heterogeneity of the immune responses observed in patients may reflect the modulating effect of multiple variables associated with neurodegeneration and also changes in the basic mechanisms of individual autoimmune reactivity. We did not detect any pronounced immune reactions towards insulin amyloid fibrils and oligomers in patients, indicating that an amyloid-specific conformational epitope is not involved in immune recognition of this amyloid type. Immune reactions towards S100B and insulin may reflect the neurodegenerative brain damaging processes and impaired insulin homeostasis occurring in PD. Generated auto-antibodies towards the major amyloidogenic protein involved in PD Lewy bodies - a-synuclein and its amyloid oligomers and fibrils were measured in the blood sera of early and late PD patients and controls by using ELISA, Western blot and Biacore surface plasmon resonance analyses. We found significantly higher antibody levels towards monomeric a-synuclein in the blood sera of PD patients compared to controls, though the responses decreased with PD progression. There were no noticeable immune responses towards amyloid oligomers, but substantially increased levels of IgGs towards a-synuclein amyloid fibrils both in PD patients and controls, which subsided with the disease progression. Pooled IgGs from PD patients and controls interacted also with amyloid fibrils of Ab (1-40) and hen lysozyme, however the latter were recognized with lower affinity. This suggests that IgGs bind to amyloid conformational epitope, though displaying higher specificity towards human amyloid species associated with neurodegeneration. The findings suggest the protective role of autoimmunity in PD and therefore immune reactions towards PD major amyloid protein - a-synuclein can be used in treatment strategies and in diagnostics, especially in identifying early disease.

The concentration of calprotectin in feces (fCal) is a clinically useful marker of chronic gastrointestinal inflammation in humans and dogs. No commercial assay is widely available to measure fCal in small animal medicine, to date. Thus, we verified the immunoturbidimetric fCAL turbo assay (Bühlmann) of fCal for canine and feline fecal extracts by determining linearity, spiking and recovery, and intra-assay and inter-assay variability. We determined RIs, temporal variation over 3 mo, and effect of vaccination and NSAID treatment. Observed:expected (O:E) ratios (x̄ ± SD) for serial dilutions of feces were 89– 131% (106 ± 9%) in dogs and 77–122% (100 ± 12%) in cats. For spiking and recovery, the O:E ratios were 90–118% (102 ± 11%) in dogs and 83–235% (129 ± 42%) in cats. Intra- and inter-assay CVs for canine samples were ≤19% and ≤7%, and for feline samples ≤22% and ≤21%. Single-sample RIs were <41 μg/g for dogs and <64 μg/g for cats. With low reciprocal individuality indices, using population-based fCal RIs is appropriate, and moderate fCal changes between measurements (dogs 44.0%; cats: 43.2%) are considered relevant. Cats had significant (but unlikely relevant) fCal increases post-vaccination. Despite individual fCal spikes, no differences were seen during NSAID treatment. The fCAL turbidimetric assay is linear, precise, reproducible, and sufficiently accurate for measuring fCal in dogs and cats. Careful interpretation of fCal concentrations is warranted in both species during the peri-vaccination period and for some patients receiving NSAID treatment.

La Polyarthrite Rhumatoïde est caractérisée par une synovite à l'origine de lésions progressives ostéo-articulaires induites par les formes réactives de l'oxygène (ROS) produites par la NADPH oxydase des polynucléaires neutrophiles (PMN). La NADPH oxydase des phagocytes, est formée d'un centre catalytique membranaire, le cytochrome b558, sur lequel vient s'associer des protéines cytosoliques régulatrices (p67phox, p47phox, p40phox et Rac1/2). Nous avons étudié la spécificité de l'interaction entre la (6-phosphofructokinase 2) et de la 6PGDH (6-phosphogluconate déshydrogénase) et la NADPH oxydase des PMN. D'autre part, nous avons caractérisé les domaines de l'hétérocomplexe S100A8/A9 impliqués dans l'activation de la NADPH oxydase phagocytaire. Par ailleurs, une étude de la signature protéique dans le liquide synovial a été menée afin de rechercher l'empreinte de l'activation du PMN dans la PR.Après stimulation par le PMA, la 6PGDH et la PFK2 co-imunoprécipitent avec les facteurs cytosoliques p67phox, p47phox and p40phox. Les expériences de microscopie confocale suggèrent une co-localisation de ces deux enzymes du métabolisme du glucose avec la NADPH oxydase, dans des micro-domaines membranaires : les radeaux lipidiques. La 6PGDH est impliquée dans l'activation de la NADPH oxydase phagocytaire en élevant la concentration du NADPH cytosolique mais également en augmentant l'affinité de cette enzyme pour son substrat, le NADPH. PFK2 est l'enzyme majeure de la régulation de la glycolyse, voie est essentielle pour la production d'ATP du PMN. L'utilisation du complexe S100A8/A9 et de protéines chimères de fusion nous a permis de révéler que la partie C-terminale de S100A8 est impliquée dans la liaison avec le cytochrome b558 et l'activation de la NADPH oxydase phagocytaire. In vivo, le profil protéique du liquide articulaire de PR a révélé l'empreinte de l'activation du PMN dans cette pathologie avec une surexpression des protéines S100A8 et S100A9. Une production ectopique de S100A8/A9 par les synoviocytes de type fibroblastique a été mise en évidence.En conclusion, la 6PGDH, la PFK2 et l'hétérodimère S100A8/A9 sont de nouveaux partenaires d'activation de la NADPH oxydase des phagocytes. Dans la PR, l'activation des PMNs conduit à la sécrétion de S100A8/A9 qui semblent constituer à la fois des biomarqueurs pertinents, mais également des cibles thérapeutiques potentielles.

La Polyarthrite Rhumatoïde est caractérisée par une synovite à l’origine de lésions progressives ostéo-articulaires induites par les formes réactives de l’oxygène (ROS) produites par la NADPH oxydase des polynucléaires neutrophiles (PMN). La NADPH oxydase des phagocytes, est formée d’un centre catalytique membranaire, le cytochrome b558, sur lequel vient s’associer des protéines cytosoliques régulatrices (p67phox, p47phox, p40phox et Rac1/2). Nous avons étudié la spécificité de l’interaction entre la (6-phosphofructokinase 2) et de la 6PGDH (6-phosphogluconate déshydrogénase) et la NADPH oxydase des PMN. D’autre part, nous avons caractérisé les domaines de l’hétérocomplexe S100A8/A9 impliqués dans l’activation de la NADPH oxydase phagocytaire. Par ailleurs, une étude de la signature protéique dans le liquide synovial a été menée afin de rechercher l’empreinte de l’activation du PMN dans la PR.Après stimulation par le PMA, la 6PGDH et la PFK2 co-imunoprécipitent avec les facteurs cytosoliques p67phox, p47phox and p40phox. Les expériences de microscopie confocale suggèrent une co-localisation de ces deux enzymes du métabolisme du glucose avec la NADPH oxydase, dans des micro-domaines membranaires : les radeaux lipidiques. La 6PGDH est impliquée dans l’activation de la NADPH oxydase phagocytaire en élevant la concentration du NADPH cytosolique mais également en augmentant l’affinité de cette enzyme pour son substrat, le NADPH. PFK2 est l’enzyme majeure de la régulation de la glycolyse, voie est essentielle pour la production d’ATP du PMN. L’utilisation du complexe S100A8/A9 et de protéines chimères de fusion nous a permis de révéler que la partie C-terminale de S100A8 est impliquée dans la liaison avec le cytochrome b558 et l’activation de la NADPH oxydase phagocytaire. In vivo, le profil protéique du liquide articulaire de PR a révélé l’empreinte de l’activation du PMN dans cette pathologie avec une surexpression des protéines S100A8 et S100A9. Une production ectopique de S100A8/A9 par les synoviocytes de type fibroblastique a été mise en évidence.En conclusion, la 6PGDH, la PFK2 et l’hétérodimère S100A8/A9 sont de nouveaux partenaires d’activation de la NADPH oxydase des phagocytes. Dans la PR, l’activation des PMNs conduit à la sécrétion de S100A8/A9 qui semblent constituer à la fois des biomarqueurs pertinents, mais également des cibles thérapeutiques potentielles. / Rheumatoid Arthritis (RA) is caused by an inflammation of the synovial membrane leading to progressive joint destruction and deformation, related to the production NADPH oxidase related-reactive oxygen species (ROS) production. The phagocyte NADPH oxidase is a multi-protein complex formed by a catalytic core, i.e. the transmembrane cytochrome b558 and cytosolic regulators (p67phox, p47phox, p40phox and Rac1/2). We aimed at better analyzing the NADPH oxidase activation through the evaluation of the specificity of the interaction with 6PGDH or PFK2 and through the further analysis of the association with the S100A8/A9 heterocomplex. The RA-specific protein profiling was conducted in order to determine whether a PMN activation fingerprint could be revealed among RA specific proteins.Upon PMA stimulation, both 6PGDH and PFK2 co-imunoprecipitated with cytosolic factors p67phox, p47phox and p40phox. At the plasma membrane level, confocal microscopy experiments suggested a co-localization of either 6PGDH or PFK2 with the phagocyte NADPH oxidase in lipid rafts. 6PGDH enhanced the phagocyte NADPH oxidase activity by both improving the availability of cytosolic NADPH content and by increasing the affinity of the NADPH oxidase for its substrate. PFK2 also augmented the NADPH oxidase activity. PFK2 modulated the ATP concentration available for the phosphorylation of the phagocyte NADPH oxidase components and for the NDP Kinase related-Rac activation. The generation of truncated S100A8/S100A9 heterodimer chimera could reveal that the C-terminal region of S100A8 is involved in both the interaction and the activation of the phagocyte NADPH oxidase.In vivo, synovial fluid of RA patients was remarkably labelled with the PMN activation fingerprint. S100A8 and S100A9 proteins clearly distinguished RA synovial fluid from osteoarthritis and non RA-synovial fluids. An ectopic production of S100A8/S100A9 was shown in RA fibroblast like synoviocyte.In conclusion, 6PGDH, PFK2 and S100A8/A9 proteins are surrogate activating partners of the phagocyte NADPH oxidase. In RA, the activation of PMNs leads to the release of S100A8/A9 proteins which may constitute interesting biomarkers and promising therapeutic targets.

Le CD36 est un récepteur éboueur de classe B exprimé par plusieurs types cellulaires dont les macrophages et les cellules endothéliales de la microvasculature. Le CD36 présente une haute affinité de liaison pour les ligands lipidiques tels que les lipoprotéines oxydées de basse densité (LDLox). De part sa capacité à internaliser les LDLox au niveau des macrophages et de son implication dans la formation des cellules spumeuses, le CD36 joue un rôle critique dans le développement des lésions athérosclérotiques. Nous avons testé l'hypothèse selon laquelle le EP 80317, un ligand synthétique sélectif du CD36, exerce des effets anti-athérosclérotiques chez les souris déficientes en apolipoprotéine E. Un traitement prolongé (12 semaines) avec le EP 80317 réduit fortement (de 51%) la surface des lésions athérosclérotiques par comparaison aux souris témoins. L'effet anti-athérosclérotique est associé à une diminution des taux de cholestérol plasmatique, à une réduction de l’internalisation des LDLox au niveau des macrophages et à une augmentation de l’expression des protéines impliquées dans le transport inverse du cholestérol. De plus, un traitement par le EP 80317 est également associé une diminution de l’expression aortique et plasmatique de protéines pro-inflammatoires. Nos études ont aussi montré un rôle pour le CD36 dans le recrutement des phagocytes mononucléés au niveau des lésions athérosclérotiques, tel que démontré par une réduction de l’accumulation des phagocytes mononucléés radiomarqués CD36–/– par rapport aux cellules CD36+/+. À l’échelle moléculaire, nous avons montré que les phospholipides oxydés induisent la phosphorylation de la kinase Pyk2 des podosomes des monocytes/macrophages de manière dépendante de l’expression du CD36 et de Src. Cette phosphorylation est atténuée par un traitement par le EP80317. Nos résultats appuient le rôle important du CD36 dans l’athérosclérose et suggèrent que les ligands synthétiques qui modulent la fonction du CD36 représentent potentiellement une nouvelle classe d'agents anti-athérosclérotiques. Le CD36 exprimé par les cellules endothéliales de la microvasculature est un récepteur de l’hétérodimère protéique S100A8/A9. Ces protéines s’associent à l’acide arachidonique intracellulaire (AA) des neutrophiles polymorphonucléaires (PMN) et le complexe S100A8/A9/AA peut être sécrété par les PMN activés au contact de l’endothélium. Nous avons vérifié l’hypothèse selon laquelle le CD36 exprimé par la microvasculature est impliqué dans le métabolisme transcellulaire de l’AA par la liaison du complexe S100A8/A9/AA et la réponse inflammatoire. Chez deux modèles murins d'inflammation aiguë (ischémie/reperfusion des membres inférieurs et poche d’air dorsale), nous avons observé que la réponse inflammatoire, notamment l’accumulation des PMN au niveau des sites inflammatoires, est diminuée en moyenne de 63% chez les souris CD36-/-. De même, un traitement par le EP 80317 ou par les anticorps anti-S100A8/A9 diminue chacun de 60% en moyenne l’extravasation des PMN vers les tissus inflammatoires. L’administration simultanée des deux traitements n’a aucun effet supplémentaire, et ces traitements n’exercent aucun effet chez les souris CD36-/-. Nos résultats appuient le rôle du récepteur CD36 de la microvasculature dans la régulation de la réponse inflammatoire. L’utilisation des ligands synthétiques du CD36 pourrait représenter une nouvelle avenue thérapeutique dans le traitement des réponses inflammatoires aiguës. / CD36 is a class B scavenger receptor expressed by multiple cell types such as macrophages and microvascular endothelial cells. CD36 shows a high affinity binding towards lipid-based ligands such as oxidized low-density lipoproteins (oxLDL). Macrophage CD36 has been shown to play a critical role in the development of atherosclerotic lesions by its ability to internalize oxLDL and to lead to foam cell formation. We tested the hypothesis that EP 80317, a selective CD36 ligand, exerts anti-atherosclerotic effects in apolipoprotein E-deficient (apoE–/–) mice fed on atherogenic diet. Long term treatment (12 weeks) with EP 80317 results in a striking reduction (51%) of lesion areas in EP 80317-treated apoE–/– mice. This effect was associated with a decrease in plasma cholesterol, a reduced oxLDL internalization within macrophages and an up-regulation of proteins involved in cholesterol efflux. Additionally, treatment with EP 80317 was associated with a reduced expression of vascular and plasma pro-inflammatory proteins. Our studies also showed a role of CD36 in modulating the recruitment of mononuclear phagocytes to the arterial wall, as shown by a reduced migration of radiolabeled CD36-/- macrophages into atherosclerotic lesions compared to CD36+/+ cells. At the molecular level, our studies showed that oxidized phospholipids induced the phosphorylation of the adhesion kinase Pyk2 in monocytes/macrophages, in a CD36- and Src-dependent manner. The Pyk2 phosphorylation is attenuated by treatment with EP80317. Our results strongly support the role of CD36 in atherosclerosis development and suggest that synthetic ligands featuring modulatory effect on CD36 function may represent a novel class of anti-atherosclerotic agents. CD36 expressed by microvascular endothelial cells is a receptor for the heterodimer S100A8/A9. These proteins bind intracellular arachidonic acid (AA) within polymorphonuclear neutrophils (PMN) and the complex S100A8/A9-AA may be secreted at sites of inflammation where it exerts chemotactic activities. We aimed to delineate the role of microvascular CD36, as a receptor for the S100A8/A9, in the AA transcellular metabolism and the regulation of the associated PMN trafficking to inflammatory sites. In two mouse models of acute inflammation (hind limb ischemia/reperfusion and dorsal air pouch), CD36 regulated trafficking of PMN to inflammatory sites, as shown by a mean of 63% reduction of PMN accumulation in CD36-/- mice. Treatment with EP 80317 or with S100A8/A9 antibodies reduced, each by ~ 60%, the recruitment of PMN to inflammatory sites. The combined administration of anti-S100A8/A9 and EP 80317 did not exert any additional inhibitory effect and neither treatment featured a modulatory effect in CD36-/- mice. Our results strongly support a role for microvascular CD36 in regulating PMN trafficking to inflammatory sites. Targeting CD36 might represent a novel therapeutic avenue for the treatment of acute inflammatory responses.

Les neutrophiles peuvent synthétiser et relâcher l’angiopoïétine 1 (Ang1), un facteur de croissance cytosolique impliqué dans l’angiogenèse, capable d’induire plusieurs activités pro-inflammatoires chez les neutrophiles. Ces derniers induisent la synthèse et la relâche de neutrophil extracellular traps (NETs), des filaments d’ADN nucléaires décondensés transportant des protéines telles que l’élastase, la myélopéroxydase (MPO), la protéinase (PR3) et la calprotectine (S100A8/S100A9) qui contribuent à la réponse immunitaire innée afin de combattre les pathogènes (i.e. bactéries). Les NETs ont des effets pro-inflammatoires, pro-thrombotiques, jouant un rôle dans la dysfonction endothéliale, et ont récemment été retrouvés dans l’insuffisance cardiaque (IC) et le diabète de type 2 (T2DM). Le but de cette étude est de déterminer la synthèse et la relâche d’Ang1 chez des patients T2DM et insuffisants cardiaques avec fraction d’éjection préservée (HFpEF) (stables ou en décompensation aigue (ADHFpEF)) avec ou sans T2DM en comparant à des volontaires sains (VS) comme groupe témoin. Nos résultats démontrent qu’en absence de traitement (PBS) et avec un traitement avec LPS, les niveaux de NETs augmentent chez les patients ADHFpEF + T2DM comparé aux VS. Nous observons également que le LPS, le PMA ou A23187 augmentent la synthèse de l’Ang1 (de 150 à 250%) chez des VS et cet effet est amplifié chez les patients T2DM et IC. L’Ang1 est relâchée à 100% par les neutrophiles de tous les groupes à l’étude et ne se lient pas sur les NETs, comparé à la calprotectine. Notre étude suggère que les patients en insuffisance cardiaque aigue (ADHFpEF + T2DM) synthétisent et relâchent plus de NETs et que l’exocytose de l’Ang1 est indépendante de la synthèse et la relâche de NETs. / Neutrophils can induce the synthesis and release of angiopoietin 1 (Ang1), a cytosolic growth factor involved in angiogenesis capable of inducing several neutrophil-driven pro-inflammatory activities. Neutrophils also synthesize and release neutrophil extracellular traps (NETs) composed of decondensed nuclear DNA filaments carrying proteins such as neutrophil elastase (NE), myeloperoxidase (MPO), proteinase 3 (PR3) and calprotectin (S100A8/S100A9) which contribute to the innate immune response to combat pathogens (e.g., bacteria). NETs are also implicated in various pathological conditions through pro-inflammatory, pro-thrombotic properties, leading to endothelial dysfunction, and have recently been found in heart failure (HF) and type 2 diabetes (T2DM). The purpose of this study is to determine the synthesis and release of Ang1 in patients with T2DM and HF with preserved ejection fraction (HFpEF) (stable or acute decompensated (ADHFpEF)) with or without T2DM, compared to healthy volunteers (HV) as control group. Our results show that in absence of agonist (PBS) and after LPS treatment, NETs levels are increased in ADHFpEF + T2DM patients compared to HV. We also observed that LPS, PMA or A23187 treatments increase the synthesis of Ang1 (from 150 to 250%) in HV and this effect is amplified in T2DM and HF patients. Ang1 is completely released (100%) by neutrophils isolated from all cohorts and does not bind to NETs compared to calprotectin. Our study suggests that severely ill patients with decompensated heart failure (ADHFpEF + T2DM) synthesize and release more NETs and that Ang1 exocytosis is independent from NETs synthesis.