Macrophages are key regulators of immune system connecting innate and specific immune responses. Macrophages proliferate in presence of their growth factor, M-CSF. The addition of bacterial lipopolysacharide, LPS, induces macrophage activation and stops their proliferation engaging a pro-inflammatory response. The activation of ERK MAPK is required for both macrophage proliferation and activation. However, different time-course of ERK activation is displayed. Proliferation is a process dependent on early and short ERK activation, whereas LPS addition delays and elongates ERK activation inducing an inflammatory response. Proliferating or activating responses are balanced by the extent and duration of ERK phosphorylation that is regulated by mitogen kinase phosphatase MKP1 (DUSP1). MKP1 is induced by both M-CSF and LPS and its kinetics of induction is correlated with those of inactivation of MAPKs. The induction of MKP-1 by M-CSF or LPS is mediated by PKC-epsilon.Our studies in primary cultures of murine bone marrow derived macrophages, show that MKP-1 expression by both M-CSF and LPS is dependent on activation of Raf-1 kinase, and its interaction with PKC Õ. The time-course of activation of ERK is correlated with that of Raf-1 and MEK-1/2. The use of specific inhibitors and RNA of interference, has shown that ERK activation during proliferation is dependent on Raf-1 activation, whereas in response to inflamatory stimuli such as LPS an alternative pathway to Raf-1 to direct the activation of these kinases. Inhibition of Raf-1 activity causes a growth arrest. The cell cycle blockage at G1 phase correlated with increased expression of cyclin-dependent kinase (Cdks) inhibitors, p21Waf1 and p27Kip1. On the other hand, no effects were observed during macrophage activation as assessed by pro-inflammatory cytokine expression and induction of nitric oxide synthase following LPS stimulation. In addition, the transcriptional induction of MKP-1 phosphatase by both M-CSF and LPS is independent of ERK and p38 activation, but dependent on JNK activation as assessed using inhibitors. In consequence to inactivation of MKP-1, an elongation of other MAPKs activity, ERK and p38, is observed. Macrophages constitutively express JNK1 and JNK2 isoforms, while no JNK3 is detected. JNK1 is the main isoform involved in JNK activity. Using single knock-out mice for jnk1 and jnk2 genes, we have demonstrated that MKP-1 induction is mediated by JNK1 isoform. Moreover, JNK1 is also required for biosynthesis of proinflammatory cytokines (TNF-alpha, IL-1beta and IL-6) and for induction of nitric oxide synthase. This requirement is independent on JNK1 function as regulator of MKP-1 induction, as shown using knock-out mice for this phosphatase. These data indicate that Raf-1 is critical in ERK MAPK activation during macrophage proliferation whereas its absence does not compromise macrophage activation. Furthermore, Raf-1 is involved in the expression of MKP-1 phosphatase implicated in MAPK deactivation, through interaction with PKC-epsilon isoform. In addition, MKP-1 phosphatase expression is also dependent on JNK activity suggesting a selfregulation of MAPKs through induction of phosphatases. From different JNK isoforms, JNK1 is involved both in the expression of MKP-1 phosphatase and displays a direct role in the LPS-dependent macrophage activation.

Los macrófagos son células fagocíticas pertenecientes al sistema inmunitario que participan tanto en la respuesta innata como en la adaptativa. En presencia de M-CSF, su estímulo mitogénico específico, proliferan, mientras que el tratamiento con estímulos activadores como el IFN-γ o el LPS hace que detengan su proliferación, se activen y pasen así a ejercer sus funciones específicas. En este contexto, existen dos tipos de citocinas con capacidad de activar al macrófago, las llamadas citocinas de tipo Th1 y las de tipo Th2. Las citocinas de tipo Th1 como el IFN-γ inducen en los macrófagos un patrón de activación llamado "clásico" cuya finalidad es provocar una respuesta de tipo proinflamatoria que acabará por eliminar la presencia de agentes patógenos. Por el contrario, las citocinas de tipo Th2 como la IL-4 inducen una activación "alternativa" en los macrófagos, cuya finalidad es la de llevar a cabo la reparación y remodelación tisular tras la respuesta proinflamatoria. En este estudio hemos observado, por primera vez, que la activación alternativa del macrófago cumple también la dicotomía proliferación/activación observada bajo estímulos clásicos e inhibe la proliferación del macrófago en el umbral entre las fases G1 y S del ciclo celular. En este sentido, hemos visto que tanto el IFN-γ como la IL-4 inducen un alargamiento en el tiempo de la cinética de activación de la MAPK ERK-1/2, encargada de regular la proliferación del macrófago en respuesta al M-CSF. Esta MAPK es regulada por la fosfatasa MKP-,1 quien se encarga de defosforilarla. Así, en presencia del M-CSF, MKP-1 se induce para regular a ERK-1/2 mientras que el IFN-γ y la IL-4 bloquean su expresión de forma dependiente de STAT. La inhibición directa de MKP-1 mediante tecnología de RNA de interferencia induce también un alargamiento de la actividad de ERK-1/2 y, en consecuencia, una parada de la proliferación, corroborando así los resultados obtenidos previamente. También hemos analizado el estado de activación de los complejos cdk2/cicE, encargados de la progresión del ciclo celular entre las fases G1 y S. Hemos visto que, mientras que el M-CSF induce la expresión de la ciclina E y, en consecuencia, la activación del complejo cdk2/cicE, tanto el IFN-γ como la IL-4 inhiben a ambos, explicando así el mecanismo utilizado por estas citocinas para mantener la parada en G1. Este bloqueo de la actividad cdk2/cicE es llevado a cabo gracias a la acción del inhibidor de cdk p21Waf1. Sin embargo, aunque ambas citocinas inducen la expresión de esta proteína, utilizando células knockout para p21Waf1 hemos demostrado que sólo la parada inducida por la IL-4 es dependiente de esta proteína, lo cual sugiere que el IFN-γ y la IL-4 utilizan vías de señalización distintas para ejercer funciones celulares similares. Por otro lado, hemos analizado también la implicación de la vía de las MAPK en la activación alternativa del macrófago. En este aspecto hemos demostrado que, aunque la expresión de los principales genes responsables de dicha activación es dependiente de STAT6, la acción de JNK1 ejerce un efecto sinérgico sobre su inducción, ya que la inhibición de esta quinasa resulta en una disminución de la expresión de dichos genes. El mecanismo mediante el cual JNK1 ejerce esta función no está aún del todo claro. Sin embargo, los resultados obtenidos mediante ensayos de inmunoprecipitacion de cromatina sugieren que JNK1 podría estar fosforilando a determinados cofactores en las zonas promotoras de algunos genes, colaborando así con la actividad del factor de transcripción STAT6. / Macrophages play a crucial role as regulators of immune response. They are originated from bone marrow stem cells and, in response of growth factors and particularly to macrophage colony-stimulating factor (M-CSF), they proliferate and differentiate. We have previously observed that activation of extracellularly regulated kinase (ERK) 1/2 is required for macrophage proliferation in response to growth factors. A short and early pattern of ERK activity correlated with the proliferative response. In contrast, slightly prolonged patterns of activity of these kinases were induced by signals that lead to macrophage activation and growth arrest. IFN-γ is the main endogenous Th1 type macrophage activator and IL-4 is the main Th2 type one. While M-CSF withdrawal arrested the cell cycle at early G1, treatment of macrophages with IFN-γ or IL-4 stopped the cell cycle later, at the G1/S boundary. IFN-γ and IL-4 induced the expression of the Cdk inhibitor p21Waf1. Using knockout mice and siRNA experiments, we found that p21Waf1 is required for IL-4- but not for IFN-γ-dependent inhibition of proliferation. Moreover, both IFN-γ and IL-4 elongate the activity pattern of the MAPK ERK-1/2 through the inhibition of the phosphatase MKP-1, which in fact results in a decrease of proliferation. Moreover, inhibition of MKP-1 expression using siRNA technology or synthetic inhibitors also led to elongated ERK activity and significant blockage of M-CSF-dependent proliferation. On the other hand, we have also analyzed the relationship between IL-4 and the MAPK pathway on the context of the alternative activation of macrophages. The IL-4 signaling pathway involves activation of STAT-6. However, IL-4 has also the capability to activate members of the MAPK family. In primary bone marrow-derived macrophages, we have observed strong activation of JNK-1 at early time points of IL-4 stimulation, whereas weak activation of ERK-1/2 and p38 were detected at a more delayed stage. By using selective inhibitors and knockout models, we have explored the contributions of MAPK activation to the macrophage response to IL-4. Our findings indicate that JNK-1 regulate IL-4-mediated expression of genes typically involved in alternative activation such as arginase 1.

ANTECEDENTES DEL TEMA. El síndrome de Sjögren primario (SSp) es una enfermedad autoinmune sistémica que afecta a las glándulas exocrinas, principalmente las salivales y las lacrimales, originando síntomas de sequedad. La expresión clínica también incluye manifestaciones generales, afección extraglandular y desarrollo de linfoma. La influencia de los marcadores inmunológicos en la expresión clínica de la enfermedad aún no se conoce del todo y tampoco su papel como factores pronóstico de la enfermedad.JUSTIFICACIÓN UNITARIA DEL TEMA. Los artículos incluidos en esta Tesis Doctoral se centran en el estudio del SSp y describen las principales características de una cohorte de pacientes estudiada de forma estandarizada y prospectiva en el Servicio de Enfermedades Autoinmunes del Hospital Clínic de Barcelona.OBJETIVO. Analizar el papel de los marcadores inmunológicos en la expresión clínica y el pronóstico del SSp.RESULTADOS. En nuestros resultados describimos que los pacientes con SSp presentan porcentajes significativos de citopenias. La presencia de estas citopenias se asocian con los principales marcadores inmunológicos del SSp. El perfil inmunológico del paciente con SSp, junto con el estudio histológico también nos permite diferenciar la posible coexistencia o simulación de SS en un paciente con sarcoidosis. Cerca de un 20% de los pacientes con SSp presentan inmunoglobulinas monoclonales circulantes, siendo la IgGκ la más frecuente. La detección de estas inmunoglobulinas monoclonales circulantes se asocia a una mayor prevalencia de manifestaciones extraglandulares y marcadores inmunológicos respecto a aquellos pacientes que no presentan dichas inmunoglobulinas monoclonales. Otro de los marcadores inmunológicos frecuentes en el SSp es la hipocomplementemia, con una prevalencia de 24%. Su presencia se asocia estrechamente con mayor prevalencia de manifestaciones extraglandulares, autoanticuerpos, linfoma y menor supervivencia. Respecto al desarrollo de manifestaciones extraglandulares, los pacientes seguidos durante 5 años, el 18% desarrollaron manifestaciones extraglandulares y este porcentaje incrementaba al 67% en aquellos seguidos durante 20 años. El factor inmunológico que se asoció con la aparición de estas manifestaciones fue la positividad al FR en el momento del diagnóstico del SSp. Respecto al desarrollo de linfoma, la presencia de parotidomegalia, de gammagrafía parotídea grado III-IV e hipocomplementemia al momento del diagnóstico fueron factores predictores de desarrollo de linfoma. Por último, encontramos que la hipocomplementemia (en concreto el C3 y CH50) y la presencia de crioglobulinas en el momento del diagnóstico fueron factores inmunológicos asociados a una menor supervivencia.CONCLUSIONES. Nuestros estudios han demostrado el significativo papel de los marcadores inmunológicos (FR, inmunoglobulinas monoclonales, crioglobulinas e hipocomplementemia) en la expresión clínica del SSp y como factores pronóstico de la evolución de la enfermedad, por lo que sugerimos incluir estos parámetros inmunológicos en el seguimiento del paciente con SSp.

La família del CD150, està formada per receptors de la superfamília de les immunoglobulines, expressats en la membrana de cèl·lules del sistema immune. Es caracteritzen per compartir una elevada homologia estructural i localitzar en la mateixa posició 23 del braç llarg del cromosoma 1. Els membres de la família CD84, CD150, CD229, CD244, CD319 i NTB-A presenten una regió intracel·lular amb, com a mínim, un motiu tirosina del tipus T-V/I-Y-XX-V/I. Aquest és el motiu consens d'unió d'una família de molècules adaptadores anomenades SAP i EAT-2. En humans, deficiències en SAP, són responsables d'una immunodeficiència primària lligada al cromosoma X, caracteritzada per una extrema susceptibilitat al virus de l'Epstein-Barr, amb mononucleosi infecciosa fulminant. L'objectiu d'aquesta tesi ha estat identificar nous lligands intracel·lulars pel receptor CD244 i poder així, comprendre millor les funcions derivades de l'activació d'aquest membre de la família. L'activació del CD244 (o 2B4) comporta una activació de la citotoxicitat i increment de la producció de l'IFN-gamma de les cèl·lules NK i limfòcits T citotòxics CD8+. Mitjançant la tècnica del triple híbrid en llevats, hem trobat que la molècula 3BP2 interacciona directament ambla regió intracel·lular el CD244 en condicions de fosforilació. El 3BP2 és una molècula adaptadora d'expressió preferent en el cèl·lules de llinatge hematopoètic, que sense tenir cap activitat catalítica, té la capacitat de reclutar diferents proteïnes, formant un signalosoma i participant positivament en l'activació de cèl·lules hematopoiètiques. En humans, mutacions puntuals en el 3BP2, són responsables d'una malaltia autosòmica dominant anomenada querubisme, caracteritzada per una degradació dels ossos de les maxil·les, relacionat amb una disfunció dels osteoclasts. El primer objectiu de la tesi, va ser verificar i caracteritzar la interacció entre el receptor CD244 i l'adaptador 3BP2 en cèl·lules humanes de NK. En condicions d'activació, es detectà interacció (coprecipitació i col·localització) entre ambdues proteïnes en la línia de cèl·lules NK,YT, en la què hem sobreexpressat el 3BP2 en pauta amb la proteïna verda fluorescent (EGFP). Aquesta interacció també la detectem en cèl·lules humanes de NK obtingudes de sang perifèrica seguint un protocol d'enriquiment, selecció i expansió amb IL-2. En aquest cas i per tal de detectar la proteïna endògena del 3BP2, fos necessària la producció d'un anticòs monoclonal seguint un protocol de immunització de ratolins amb un pèptid del 3BP2. Seguidament passàrem a caracteritzar les vies de senyalització i respostes funcionals de l'activació del CD244 en un context d'implicació del 3BP2. Demostrem que el 3BP2 està afectant i potenciant la via d'ERK i la capacitat lítica de la cèl·lula NK. En canvi, ni l'activitat de la p38 ni la producció d'IFN-gamma es veuen alterades per la presència o absència del 3BP2. Proposem el 3BP2 com a la molècula que dicta la dicotomia de la resposta de la cèl·lula NK. També analitzàrem la interacció directe del 3BP2 amb els altres membres de la família del CD150, mitjançant al tècnica del triple híbrid. Trobàrem que la regió intracel·lular del receptor CD229 (o Ly9) interacciona directament amb el 3BP2 en condicions de fosforilació. S'ha descrit que el CD229 juga un paper atenuador en l'activació del TCR de la via d'ERK i del factor de transcripció NFAT en el limfòcit T. Els estudis realitzats en aquesta tesis, indiquen que el 3BP2 potencia la inhibició del CD229 mediada sobre l'activació del TCR.Aquesta tesis ha caracteritzat la importància bioquímica i funcional de la molècula adaptadora 3BP2 en la senyalització de dos receptors de la família del CD150. Per una banda, al interaccionar amb el CD244 potencia la capacitat lítica de la cèl·lula NK. Per l'altra, a l'associar-se amb el CD229, l'adaptador 3BP2 incrementa l'atenuació de l'activació del limfòcit T. Per tant, en funció les parelles d'unió que estableix durant l'activació d'aquests receptors, el 3BP2 pot jugar un paper positiu o negatiu en la resposta d'aquests dos tipus cel·lulars. / "ROLE OF THE ADAPTOR MOLECULE 3BP2 REGULATING CD150 LEUKOCYTE RECEPTOR FAMILY FUNCTION" TEXT: CD84, CD150, CD229, CD244, CD319 and NTB-A are members of CD150 family of leukocyte receptors, with the capacity to associate with the family of adaptors SAP and EAT-2 through a tyrosine motif in their cytosolic tail. In humans, SAP deficiencies are responsible for an immunodeficiency called X-linked lymphoprolipherative syndrome (XLP syndrome) characterized by an extreme susceptibility to Epstein-Bar virus. The main goal of this thesis was to identify and characterize new intracellular partners for CD244 (2B4) receptor. This receptor activates NK cell cytotoxicity and IFN-gamma production. Using three-hybrid system, we identified 3BP2 as a binding partner for the receptor. 3BP2 is an adaptor molecule, whose deficiency is linked to a human disease called querubisme, characterized by a degradation of maxillary bones related to osteoclast dysfunction. The interaction between the receptor and the adaptor was bioquemically characterized in an NK cell line and in NK cells from peripheral blood. Next, we studied the implications of 3BP2 during CD244 activation in NK cells. We demonstrated that 3BP2 potentates ERK pathway and cytotoxicity. However, p38 activation and IFN-gamma are not influenced by the adaptor. 3BP2 is established to be the molecule responsible for the dichotomy function of CD244. We also analyzed the interaction between 3BP2 and the other members of CD150 family using three-hybrid system. We found that CD229 (Ly9) can recruit the adaptor. It has been described that CD229 attenuates ERK and NFAT activation during TCR triggering in T lymphocytes. The studies developed in this thesis, indicate that 3BP2 enhances CD229 inhibition during TCR activation. So, this thesis has bioquemically and functionally characterized the implication of the adaptor molecule 3BP2 in regulating the activation of two members of CD150 family of receptors. In one hand, by interacting with CD244, the adaptor enhances NK cytotoxicity. On the other, by associating with CD229, 3BP2 enhances the attenuation of T lymphocyte activation. So, 3BP2 depending on the signalosma complex that creates, positively or negatively regulates these types of cells response.

INTRODUCCIÓ: L'estandardització de mesures d’hemoglobina glicada A(1c) (HbA(1c)) ha estat una de les principals preocupacions en el camp de la bioquímica clínica des de la publicació dels estudis DCCT i UKPDS. Des del desenvolupament del mètode de referència per a mesurar específicament hemoglobina glicada A(1c) en sang humana, s’han publicat equacions per a la transformació de resultats traçables al sistema de referència de la IFCC a resultats traçables als sistemes d’estandardització japonès (JDS/JSCC) i nord-americà (NGSP). Existeixen alguns inconvenients en l’ús d’equacions com el baix nombre de mostres utilitzat en el seu desenvolupament. L’objectiu principal d’aquest estudi fou elucidar dues equacions per a la transformació de resultats traçables al sistema de referència IFCC a resultats traçables als esquemes japonès i nord-americà. Estudiar les implicacions clíniques dels resultats obtinguts, la relació entre, por una banda, de la concentració basal de glucosa en sang amb la concentració de glucosa mitjana estimada a partir del resultat de HbA(1c) i, per altra, de la relació entre la mitjana de les concentracions basals de glucosa i el valor de HbA(1c) i, per últim, l’estudi de la capacitat diagnòstica de la concentració basal de glucosa respecte la HbA(1c). MATERIAL I MÈTODES: Es mesurà el percentatge d’hemoglobina glicada A(1c) en 3000 mostres de sang total per al desenvolupament de cadascuna de les equacions (2000 per a l’elucidació de cada equació i 1000 per a estudiar les diferències entre diferents valors d’hemoglobina A(1c) obtinguts) en dos analitzadors, un calibrat traçable al sistema de referència de la JDS/JSCC o al sistema de referència de la NGSP i un altre calibrat de forma traçable al mètode de referència de la IFCC. S’obtingueren les dues equacions mitjançant mètodes de regressió lineal simple. RESULTATS: Les equacions obtingudes foren: JDS/JSCC(%) = 1,0545*IFCC(%) + 1,129(%) (R^2 = 0,9972) i NGSP(%) = 0,9293*IFCC(%) + 2,1054(%) (R^2 = 0,9979). S’observaren diferències estadísticament significatives entre els resultats obtinguts mitjançant l'utilizació tan de les equacions anteriorment publicades como de les desenvolupades en el present treball i els resultats obtinguts directament de l’analizador. En quant a l’estudi de les seves implicacions clíniques, no s’observà relació lineal entre la concentració basal de glucosa en sang i el valor de la concentració mitjana de glucosa en sang estimada a partir dels valors de HbA(1c), així com tampoc s’observà cap tipus de relació lineal entre el valor de la concentració basal mitjana de glucosa en sang i el valor d’HbA(1c). No s’observaren millors resultats en els paràmetres diagnòstics en l’ús de la concentració basal de glucosa respecte de la mesura d’HbA(1c). CONCLUSIONS: Es possible realitzar la transformació de resultats d’HbA(1c) traçables al sistema de referència de la IFCC a valors traçables als esquemes d’estandardització japonès i nord-americà mitjançant les equacions desenvolupades en el present estudi. L’elevat nombre de mostres utilitzat en el desenvolupament de les equacions proporciona una notable robustesa a les mateixes, garantint-se la qualitat dels resultats obtinguts mitjançant la seva utilització. No s’observà cap tipus de relació lineal entre la concentració de glucosa basal en sang i la glucosa mitjana estimada a partir de l’HbA(1c), ni entre la mitjana de les concentracions basals de glucosa i el valor d’hemoglobina glicada, pel que no es poden obtenir equacions lineals per a l’estimació d’aquestes variables. La HbA(1c) segueix essent la millor prova de laboratori per a el diagnòstic de diabetis mellitus i l’avaluació del control metabòlic dels pacients diabètics. / INTRODUCTION: HbA(1c) measurements are the cornerstone in diabetic patient’s control. Master equations have been published to transform values from the reference method to values traceable to national standardization systems. There are diverse inconveniences in these equations like low sample number use and heterogeneity of methods used to develop equations. The aim of this study was to obtain two equations for reference method values transformation to values traceable to the JDS/JSCC and the NGSP standardization schemes and to compare it with the already published equations. A secondary objective was to study the clinical implications of the obtained results and the relationship between fasting plasma glucose and average estimated glucose concentrations derived from HbA(1c) values and, on the other hand, the relationship between mean values of fasting plasma glucose and HbA(1c) values. MATERIAL AND METHODS: HbA(1c) was measured in 3000 blood samples in two analyzers calibrated traceably to the JDS/JSCC and the NGSP schemes and to the reference method. Two equations for value transformation were developed by simple linear regression methods with use of 2000 paired values and compared with the already published equation using 1000 HbA(1c) values. RESULTS: The equations obtained were JDS/JSCC(%) = 1,0545*IFCC(%) + 1,129(%) (R^2 = 0,9972) i NGSP(%) = 0,9293*IFCC(%) + 2,1054(%) (R^2 = 0,9979). Statistically significant differences were found between the results obtained using these equations, the results obtained with the published equations and those obtained directly from the analyzer. No linear relationship were found neither between fasting plasma glucose and average estimated glucose concentrations derived from glycohemoglobin values nor between mean values of fasting plasma glucose and glycohemoglobin values. Fasting plasma glucose does not provide better diagnostic parameters than HbA(1c) CONCLUSIONS: These new developed master equations are useful tools to transform reference method values to the JDS/JSCC and NGSP schemes values. The elevated nunber of values used in its development provides high robustness to the equations. HbA(1c) remains as the best laboratory test for the evaluation of diabetic patients.

a. Introduction The immune system must detect a wide variety of agents, from viruses to parasitic worms, and distinguish them from the organism's own healthy tissue. However, the immune system needs to be well regulated since a disorder in an immune response can result in autoimmune diseases, tissue destruction, inflammatory diseases and cancer. Within the context of innate immunity, the mononuclear phagocyte system, cells comprising bone marrow progenitors, blood monocytes and tissue macrophages is acquiring great importance in the study of different pathologies and particularly the monocytes/macrophage functions. In this regard, recent studies demonstrate that monocytes present a heterogeneous population of innate cells. Monocyte was found leading to distinct cell populations with various subtypes with distinct functions. Two types of monocytes were identified in mice. Resident monocytes, with a CD11b+CCR2lowLy-6ClowCX3CR1high phenotype, migrate to uninjured tissues after emigration from bone marrow and differentiate into resident macrophages and dendritic cells. In contrast, a distinct inflamed monocyte subset with a CD11b+CCR2highLy-6ChighCX3CR1low phenotype infiltrates infected tissue and contributes to the development of inflammation. Currently, all studies performed with monocytes are done in transgenic models (i.e. CCR2-/-; GPF-CX3CR1 models) or with expensive techniques to study and acquire the maximum number of cell possible from mice blood. Monocytes constitute around 2% (100cells/μl) of the total peripheral blood leukocyte pool in mice, where only 1-5% are Ly-6Chigh monocytes. What makes difficult to study it. b. Objective 1. Development of an in vitro model that allow the generation of large amounts of Ly-6Chigh monocytes from bone marrow from mice. 2. Characterization of the phenotype of Ly-6Chigh monocyte generated in vitro. 3. Analyze the activation function of Ly-6Chigh monocyte generated in vitro. 4. Study the migration of Ly-6Chigh monocytes in to two inflammation models: - Skin (DNFB model) - Muscle (Notexin muscle model) 5. Analyze the therapeutic effect of Ly-6ChighCD11b+ monocytes injection in the resolution of inflammation in two experimental models of inflammation. c. Methodology and Results To achieve the first aim of our work, bone marrow cells were cultured with different grows factors and FCS at 37ºC in a humidified 5% CO2 atmosphere for 7 days when the population of floating cells was obtained and stained with Ly-6C and CD11b markers. This population was sorted for the acquirement of the Ly-6ChighCD11b+ cells. In order to characterize the phenotype of these cells we stained them with several markers. Our results demonstrated that this Ly-6Chigh enriched population is CD11b+CD62L+CCR2+ F4/80+CX3CR1low, presenting the same phenotype of the cells presents in the blood. To study the functional heterogeneity of enriched Ly-6Chigh cells, these cells were incubated with IFN-γ as typical classical stimuli and IL-4 as an alternative pathway stimulus. Ly-6Chigh cells incubated with IFN induced the expression of TNF and NOS2 with a characterized kinetics similar to macrophages. However, these cells increased arginase-1 levels when were stimulated with IL-4. Thus, the in vitro results have shown the plasticity and heterogeneity of monocytes as previously described by macrophages and thus, suggests us that these cells can also adapt to changing microenvironments as previously described. Further, to observe the migration capacity and functionality of these cells in vivo, we optimized two experimental model of inflammation. In the first model an ear skin irritation with 1%DNFB was induced. In the second model, muscle inflammation was developed by the injection of Notexin in the tibialis anterioris. In both models inflammation was induced and Ly-6Chigh enriched cells stained with an infrared fluorocrome were injected intravenous in mice and migration was observed by in vivo image at different days. Migratory capacity of Ly-6C cells to the inflamed tissues was appreciated in both models, corroborating with data previously described. To analyze the therapeutic effect of Ly-6ChighCD11b+ monocytes injection in the resolution of inflammation, RNA and histology cuts were obtained from both models. The results showed that Ly-6Chigh-injected mice express higher levels of anti-inflammatory genes such as mannose receptor, which corroborate with the histological images where animals treated with Ly-6Chigh cells recover before of the inflammatory process that untreated animals. d. Conclusion 1. We established a novel in vitro protocol to generate Ly-6ChighCD11b+ monocyte obtained from bone marrow of Balb/C mice. 2. The cells generated in vitro have the same phenotype of the Ly-6C from blood flow. 3. Cells Ly-6ChighCD11b+ monocyte present high plasticyty. 4. Ly-6ChighCD11b+ monocytes generated in vitro migrate in vivo. 5. Injection in acute and chronic in vivo inflammatory models of Ly-6ChighCD11b+ monocytes generated in vitro, display an improvement in the site of inflammation through the presentation of a more anti-inflammatory profile. / Monocitos circulantes proporcionan una defensa contra las infecciones y también a enfermedades autoinmunes. Recientemente dos tipos de monocitos fueran identificaron en la sangre periférica de ratones. El monocito ¿residente¿ con fenotipo CD11b+CCR2lowLy-6ClowCX3CR1high, que migran a tejidos no lesionados y se diferencian en macrófagos residentes y células dendríticas (DC). En contraste, un subconjunto distinto conocido como monocitos ¿inflamatorios¿, con un fenotipo CD11b+CCR2highLy-6ChighCX3CR1low son células que migran al tejido infectado y en lo cual contribuye al desarrollo de la inflamación. Monocitos Ly-6Chigh, el objetivo de nuestro trabajo, representan un 2-5% de los monocitos del torrente sanguínea de los ratones. Dado que estas células son de difícil obtención y que la cantidad obtenida de la sangre de ratones es muy baja, nuestro grupo desarrolló un nuevo sistema para generar monocitos Ly-6Chigh in vitro a partir de médula ósea de ratón, con el objetivo de estudiar sus funciones in vivo en dos modelos animales de inflamación. Nuestro laboratorio ha optimizado dos modelos animales capaces de inducir inflamación local en ratones Balb/c, inmunocompetentes. En el primer modelo, 1-fluoro-2 ,4-dinitrobenceno (DNFB) se aplicó tópicamente en la oreja derecha para crear en la piel condiciones que inducen la migración de estas células para el sitio de la irritación (modelo DNFB). En este modelo de piel, la inflamación en la oreja fue calculada atreves del peso neto, donde el peso de la oreja izquierda es restado del peso de la oreja derecha después de 24h y 48h de la inyección intravenosa (iv) de los monocitos Ly-6ChighCD11b+ en los ratones. En el segundo modelo, la inflamación es inducida atreves de la aplicación de una inyección de Notexin en el tibial anterior (TA) de la pierna derecha del animal la cual induce una inflamación muscular (modelo Notexin). Finalmente en ambos modelos, monocitos Ly-6ChighCD11b+ generados in vitro pre-tratados in vitro con citocinas pro- o anti-inflamatoria (IFN-¿ o IL-4) o no tratados, fueran inyectados iv en la colas de los ratones. Por otra parte, expresión génica fue medida mediante PCR cuantitativa en tiempo real, la migración celular fue evaluada in vivo atreves de imágenes realizadas por el equipo de IVIS, estudios de citometría de flujo y ensayos de histología también fueran realizados para evaluar la función de las células Ly-6Chigh en el sitio de inflamación. El principal objetivo de nuestro estudio es: 1. Desarrollo de un modelo in vitro que permita generar grandes cantidades de monocitos Ly-6Chigh a partir de médula ósea de ratones. 2. Caracterización del fenotipo de los monocitos Ly-6Chigh generados in vitro. 3. Analizar funciones de los monocitos Ly-6Chigh generados in vitro tras su activación in vitro. 4. Estudio de la capacidad migratoria de los monocitos Ly-6Chigh generados in vitro en dos modelos de inflamación. - Piel (modelo de DNFB en oreja). - Músculo (modelo Notexin muscular). 5. Analizar el efecto terapéutico de la inyección de monocitos Ly-6Chigh generados in vitro en la resolución de la inflamación en dos modelos experimentales de inflamación. En ambos modelos animales la inflamación local aumentó en función del número de monocitos Ly-6Chigh inyectados. Migración celular fue analizada por imágenes in vivo en ambos modelos, donde células Ly-6Chigh generated in vitro fluorescentes estaban presentes apenas en el tejido inflamado. Análisis de hematoxilina y eosina en cortes histológicos demostraron una mejoría del tejido de los animales tratados con monocitos Ly6Chigh. En resumen, los resultados obtenidos en esta Tesis Doctoral revelar un nuevo método para generar in vitro Ly-6Chigh monocitos de médula ósea de ratones, con una mejora en la eficiencia de la producción celular, que facilitan el estudio de estas células in vitro e in vivo. Además, también han demostrado la capacidad de las células Ly-6Chigh para cambiar el fenotipo de la estimulación in vitro verdadera y la capacidad de migrar, así como la heterogeneidad funcional en dos modelos de inflamación in vivo, lo que indica que estas células accionar de la misma manera como se las células proveniente de la sangre periférica. Además, hemos demostrado que Ly-6Chigh monocitos pueden ser pre-tratados con citoquinas en orther para retrasar o aumentar la reparación de tejidos (IFN-¿ o IL-4), respectivamente Todos estos resultados juntos sugieren que los monocitos Ly-6Chigh generado por nosotros in vitro son células funcionales que se pueden utilizar como una herramienta terapéutica para tratar enfermedades inflamatorias.

This is a compound work comprising two independent studies.1. Characterization of gamma-delta-T cell subsets in organ transplantationgamma-delta-T cells are innate-type lymphocytes that preferentially act as regulators of local effector immune responses. Recent reports found an altered distribution of the two main subpopulations of blood gamma-delta-T cells (V-delta-1 and V-delta-2) in operationally tolerant liver transplant recipients. Based on this, gamma-delta-T cells subset quantification was proposed as a biomarker of immunologic risk in liver transplantation. The specific characteristics of gamma-delta-T cell subsets in transplantation remain however unknown. We have investigated here the phenotype, repertoire and functional properties of gamma-delta-T cell subsets in a large population of allograft recipients. Our results indicate that alterations in the gamma-delta-T cell compartment are not restricted to tolerant liver recipients. In fact, most immunosuppressed liver and kidney recipients also display an enlarged peripheral blood gamma-delta-T cell pool mainly resulting from an expansion of V-delta-1 T cells exhibiting an oligoclonal repertoire and different phenotypic and cytokine production traits than V-delta-2 T cells. We propose that persistent viral infections are likely to contribute to these alterations. Our data provide novel insight in the biology of gamma-delta-T cells and a rationale for exploring these lymphocytes in more depth into the pathogenesis of viral infections in transplantation.2. Comparative Transcriptional and Phenotypic Peripheral Blood Analysis of Kidney Recipients under Cyclosporin A or Sirolimus Monotherapy Due to its low level of nephrotoxicity and capacity to harness tolerogenic pathways, sirolimus (SRL) has been proposed as an alternative to calcineurin inhibitors in organ transplantation. However, the exact mechanisms underlying its unique immunosuppressive profile in humans are still not well understood. In the current study, we aimed to depict the in vivo effects of SRL in comparison with cyclosporine A (CSA) by employing gene expression profiling and multiparameter flow cytometry on blood cells collected from stable kidney recipients under monotherapy with either SRL or CSA. In addition, the overall effect of these drugs on immunoregulatory pathways was assessed by measuring a transcriptional signature characteristic of operationally tolerant kidney recipients. Samples from SRL recipients displayed an increased frequency of effector memory T cells and were enriched in NFkB-related pro-inflammatory expression pathways and in monocyte and NK cell lineage-specific transcripts. Furthermore neither SRL nor CSA induced a gene expression profile comparable with that of tolerant kidney recipients. In conclusion, we show here that the overall pattern of SRL effect in vivo is dominated by innate immune cells and NFkB-related pro-inflammatory events. These data provide novel insights on the complex effects of SLR on the immune system in clinical transplantation. / "Biomarcadors fenotípics i transcripcionalsen el transplantament d'òrgans"TEXT: 1. Estudi de les cèl·lules T gamma-delta A l'al·lotransplantament d'òrgans1.1 Objectius- Investigació detallada de la freqüència, fenotip, repertori del TCR i característiques funcionals de les poblacions Vdelta1 i Vdelta2 en sang perifèrica en trasplantats. - Determinar si l'òrgan trasplantat, la teràpia immunosupressora i la presència d'infeccions víriques influeixen en la distribució i propietats de les subpoblacions gamma-delta.- Avaluar el valor clínic de la quantificació de les cèl·lules T gamma-delta com a biomarcador diagnòstic de trasplantats tolerants operacionals de fetge. 1.2 ResultatsEs van quantificar les poblacions de gamma-delta totals, Vdelta1, Vdelta2 i ràtio Vdelta1/Vdelta2 en 201 trasplantats de fetge estables (STA-Liver), 29 tolerants operacionals trasplantats de fetge (TOL), 50 trasplantats estables de ronyó (STA-Kidney), 50 malalts amb insuficiència hepàtica terminal (ESLD) i 34 controls sans (CONT). Vem observar un increment de la població gamma-delta total en tots els grups de pacients trasplantats respecte CONT, que venia determinat per un increment de la població Vdelta1, més significatiu en el cas dels TOL, i una disminució de Vdelta2. Vem demostrar que les freqüències del fenotip són estables en el temps determinant el percentatge d'expressió de Vdelta1 i Vdelta2 dues vegades amb 14 mesos de diferència.El fenotipatge realitzat a les poblacions Vdelta1 i Vdelta2 en 19 pacients STA-Liver, va mostrar que aquestes subpoblacions expressen marcadors cel·lulars de superfície, intracel·lulars i funcionals diferents entre si. Aquests marcadors, però no serviren per diferenciar una cohort de 9 TOL i 10 STA-Liver. Vàrem assajar la utilitat diagnòstica dels percentatges de Vdelta1 i Vdelta2 per diferenciar TOL i STA-Liver utilitzant una corba ROC. Els resultats no varen ser positius.Vam correlacionar la freqüència d'infeccions víriques persistents amb la distribució de les subpoblacions T gamma-delta. CMV i HCV, provocaven una alteració independent entre si i significativa en el ràtio Vdelta1/Vdelta2. Vam estudiar, finalment la diversitat clonal del TCR de la població Vdelta1. Es va clonar i seqüenciar la CDR3 del TCR Vdelta1. Els TOL mostren una tendència, estadísticament significativa, cap a un repertori restringit del TCR Vdelta1. Vam determinar si aquestes seqüències de nucleòtids es traduïen en grups d'aminoàcids compartits en la CDR3 de V&#61540;1 però el resultat fou negatiu.1.3. Conclusions- La majoria dels receptors d'un transplantament mostren un increment en sang perifèrica de la població de cèl·lules T gamma-delta.- La distribució alterada en sang perifèrica de les subpoblacions T gamma-delta és estable en un període de temps establert.- Les infeccions per CMV i HCV afecten la freqüència relativa de les subpoblacions gamma-delta i el ràtio Vdelta1/Vdelta2 en sang perifèrica en pacients trasplantats de fetge.- Les cèl·lules T Vdelta1 mostren ser fenotípica i funcionalment diferents de les Vdelta2.- El repertori de CDR3 del receptor de les cèl·lules T Vdelta1 està restringit en receptors de fetge tolerants operacionals.- Ni la quantificació de subpoblacions T gamma-delta ni la seva caracterització fenotípica permeten discriminar de forma acurada entre TOL i els STA-Liver.2. Anàlisi fenotípic i transcripcional de receptors d'un transplantament de ronyó en monoteràpia amb CsA o sirolimus2.1 Objectius- Establir els efectes in vivo de sirolimus i CsA en sang perifèrica utilitzant tècniques de cribatge d'alt rendiment, per generar un perfil fenotípic i transcripcional de les dues cohorts de pacients.- Determinar l'expressió d'una sèrie de biomarcadors associats a tolerància en aquests pacients, a partir d'un perfil generat anteriorment en tolerants operacionals renals.2.2 ResultatsEs varen determinar les diferències fenotípiques de les dues cohorts i vàrem determinar que els pacients tractats amb sirolimus (SRL) mostraven un increment en la població CD4 de memòria efectora (CD45RA-CCR7-) respecte els pacients CSA. El grup SRL també presentava un increment en l'expressió de cèl·lules Tregs (CD4+CD25highFoxp3+) comparat amb CSA.Vam fer estudis de microarray d'Affymetrix a partir de sang perifèrica. Vam fer un anàlisi comparatiu de dades utilitzant SAM (FDR<5%). El resultat d'aquest anàlisi ens va permetre identificar un total de 486 gens upregulated i 586 gens downregulated en el grup SRL respecte CSA.Per interpretar el conjunt de gens diferentment expressats vam utilitzar el mètode GSEA, que ens va permetre identificar un enriquiment en el grup SRL de vies de senyalització relacionades amb mTOR i vies pro-inflamatòries comparat tant amb CSA com amb el grup d'individus sans.Utilitzant Haematolgy Expression Atlas vam identificar una representació significativa de trànscrits específics per monòcits i cèl·lules NK en SRL, i per cèl·lules T CD4+ i limfòcits B en el grup CSA. El software IPA-Tox va identificar NF&#954;B com la via de senyalització més representativa respecte els gens estudiats.Per últim vàrem determinar la prevalença de biomarcadors relacionats amb tolerància operacional en pacients trasplantats de ronyót. Dels 37 pacients estudiats només 1 SRL i 3 CSA varen ser predits com a potencialment tolerants.2.3 Conclusions- Els receptors estables d'un transplantament de fetge en monoteràpia amb sirolimus presenten un increment significatiu de la població TregFoxp3+ respecte tractament amb CsA.¬- El perfil d'expressió en sang perifèrica del pacients tractats amb sirolimus mostra un enriquiment en vies metabòliques pro-inflamatòries i gens involucrats ambla senyalització mTOR.-IPA-Tox identifica, entre les respostes farmacològiques prèviament definides, a NF&#954;B com la via de senyalització més toxicològica a partir dels gens diferentment expressats. - L'aplicació d'una signature de tolerància operacional prèviament definida no és capaç d'identificar diferències entre els pacients tractats amb CsA i els que reben sirolimus.

La presència de cèl·lules del donant en el receptor després del trasplantament d'un òrgan sòlid ha estat objecte de controvèrsia des de mitjans del segle XX. Tot va començar amb el descobriment de l'acceptació de trasplantaments de pell entre bessons bovins bivitel·lins amb anastomosis vasculars. L'evolució marcada de les tècniques de trasplantament i la disminució del rebuig amb l'aparició de la immunosupressió han permès perllongar la vida de l'empelt i augmentar el nombre de trasplantaments amb èxit. No obstant encara subsisteix un índex massa elevat de rebuig agut que compromet la supervivència de l'empelt a mig-llarg termini. Arribats a aquest punt, algunes experimentacions han suggerit que el microquimerisme podria ser una opció per a disminuir la incidència d'aquest tipus de rebuig en els pacients trasplantats. Els resultats descrits en aquesta tesi permeten en primer lloc demostrar l'existència d'aquest microquimerisme a nivell molecular en els pacients trasplantats de ronyó, de cor o de fetge. En segon lloc, es va correlacionar la presència de microquimerisme al segon mes post-trasplantament amb una més baixa incidència de rebuig agut en pacients trasplantats de ronyó i una tendència similar per als pacients amb trasplantament de cor. Tenint en compte l'absència d'episodis de rebuig a 4 anys en els pacients amb microquimerisme, aquest podria ser considerat com a factor precoç de pronòstic del rebuig agut a mig termini, suposant així la classificació dels pacients en grups de risc de rebuig en funció de l'absència o la presència de microquimerisme als dos mesos. / The presence of a few circulating donor cells in recipient's blood was first thought to be only an epiphenomenon of solid organ transplantation, also called microchimerism, but several authors have suggested that these circulating cells may contribute to tolerance induction. This study aims to assess the rate of microchimerism after kidney transplantation and determine its influence on acute rejection in a 4-year follow-up. A total of 84 single-kidney recipients were included for microchimerism detection and quantification 2, 6, 12, and 18 months after transplantation by specific detection of non-shared STR, VNTR, human leukocyte antigen-A, -B, -DRB1, and SRY alleles. Kinetic establishment of microchimerism was monitored in a double kidney transplanted recipient for 150 min after declamping and after 7 days. Microchimerism was detected in 56.2% of kidney recipients 2 months after transplantation (M2): this fell to 30.1% at 12 months. In renal calcineurin inhibitor-based immunosuppression cohort (n_73), the microchimerism negative group (n_32) showed 37.9% biopsy-proven acute rejection (BPAR), whereas in the microchimerism-positive group (n_41), no recipient did (P_0.001). Regardless of immunosuppression, BPAR incidence was 35.6% and 4.9%, respectively (P_0.001). Multivariate study showed microchimerism as a protective factor against BPAR (odds ratio: 8.3; 95% confidence interval: 1.8 to 37.9; P_0.006), blinding other well-known rejection-risk variables. Microchimerism M2 presence did not correlate with a multifactorial critical outcome such as late graft loss. Microchimerism was frequent after kidney transplantation and correlated with a significantly lower incidence of rejection. We propose that early microchimerism monitoring could help early detection of low rejection-risk recipients.

Abstract Prognostic features of colorectal cancer (CRC) are important for determining the optimal treatment for an individual patient. This study was carried out to evaluate the significance of the prognostic significance of inflammatory cell reaction and tumour budding at the invasive front of the tumour in CRC patients, to study the pattern of alterations in the serum cytokine levels of CRC patients compared to healthy controls, and to evaluate whether the patterns of the cytokine levels alter according to the stage of disease. Study material consists of a series of CRC patients operated in Oulu University Hospital (N=466, studies I-II, and N=148, study III). The intensities of inflammatory cell reaction and tumour budding were estimated and the association of these features with survival was analysed (I-II). Preoperative serum samples were collected from patients and age- and sex-matched controls, and concentrations of 13 cytokines and chemokines were analysed (III). Inflammatory cell reaction and tumour budding at the tumour invasive margin were independent prognostic markers in CRC. In patients with stage I-II disease, high-grade inflammation was associated with better 5-year survival (87.6%) than low-grade inflammation (47.0%). Tumour budding was present in 24.0% of cases and predicted worse 5-year survival (15.4% in contrast to 63.5%). Serum levels of PDGF, IL-6, IL-7, and IL-8 were higher, and levels of MCP-1 were lower in CRC patients compared to controls. A pattern of five most predictive cytokines reached an excellent capacity in discriminating patients from healthy controls and reached an AUC of 0.890 in the ROC analysis. High-stage CRC was associated with increased levels of IL-6, IL-8 and IL-1ra, and metastasised disease was accompanied by an orientation to Th2 cytokine milieu. According to this study, patients with CRC can be stratified into different prognostic groups by assessing inflammatory cell reaction and tumour budding at the invasive front of the tumour. Evaluation of these features may give additional information for making treatment decisions. Serum cytokine profile was shown to change during cancer progression and seems promising in separating CRC patients from healthy controls, but its clinical value is yet to be confirmed. / Tiivistelmä Kasvaimen ennusteeseen vaikuttavien tekijöiden tunteminen on tärkeää syöpäpotilaan yksilöllisen hoidon suunnittelussa. Tässä tutkimuksessa selvitettiin kasvaimen tulehdusreaktion ja kasvaimen reunan silmuilevan kasvutavan merkitystä kolorektaalisyöpäpotilaiden ennusteeseen. Lisäksi tutkimuksessa mitattiin tulehdusreaktion välittäjäaineiden, seerumin sytokiinien, pitoisuuksia potilailla ja verrokeilla sekä näiden pitoisuuksien vaihtelua suhteessa syövän levinneisyyteen. Tutkimusaineisto koostui Oulun yliopistollisessa sairaalassa leikatuista kolorektaalisyöpäpotilaista (N=466, tutkimukset I–II, N=148, tutkimus III). Kasvainnäytteistä tutkittiin kasvaimen tulehdusreaktion ja silmuilevan kasvutavan voimakkuutta ja arvioitiin näitä piirteitä suhteessa potilaiden elinaikatietoihin (tutkimukset I–II). Potilaiden ja verrokkihenkilöiden seeruminäytteistä mitattiin 13 sytokiinin pitoisuudet (tutkimus III). Kasvaimen tulehdusreaktio ja silmuileva kasvutapa osoittautuivat itsenäisiksi ennustetekijöiksi. Potilailla oli parempi 5-vuotisennuste (87.6 %), jos kasvaimen tulehdusreaktio oli voimakas verrattuna tapauksiin, joissa tulehdusreaktio oli heikko (47.0 %). 24 %:ssa kasvaimista kasvutapa oli silmuileva, ja näillä 5-vuotisennuste oli huonompi kuin ei-silmuilevissa (15.4 % vs. 63.5 %). Potilailla todettiin korkeammat seerumin PDGF, IL-6, IL-7, ja IL-8 -pitoisuudet ja matalammat MCP-1 -pitoisuudet kuin verrokeilla. Mittaamalla viiden ennustearvoltaan merkitsevimmän sytokiinin pitoisuudet voitiin potilaat luotettavasti erottaa verrokeista ROC-analyysin avulla, kun ROC-käyrän alle jäävä pinta-ala oli 0.890 %. Pidemmälle levinneissä taudeissa todettiin korkeampia IL-6, IL-8 ja IL-1ra -pitoisuuksia, ja etäpesäkkeisissä taudeissa sytokiinipitoisuudet muuttuivat Th2 -profiilin suuntaiseksi. Tutkimuksen mukaan kasvaimen tulehdusreaktion ja silmuilevan kasvutavan arvioinnilla kolorektaalisyöpäpotilaat voidaan jakaa ennusteellisiin ryhmiin, mitä on mahdollista hyödyntää hoidon suunnittelussa. Seerumin sytokiiniprofiilin osoitettiin muuttuvan taudin edetessä, ja sytokiinien pitoisuudet poikkeavat kolorektaalisyöpäpotilailla verrattuna terveiltä verrokeilta mitattuihin arvoihin.

Abstract The function of the transmembrane protein FasL is to complex with the Fas receptor in a target cell and induce target cell apoptosis. Fas/FasL-mediated apoptosis plays important role in immunoregulation. FasL expression is mostly seen in activated lymphocytes. We have characterized endothelial FasL expression in different functional compartments of lymph nodes and gut-associated lymphoid tissue. Furthermore, we have explored the functional role of endothelial FasL expression by analyzing correlation with apoptosis of lymphocyte subpopulations in lymph nodes and by assessing endothelial expression under different conditions by activation of immune functions in gastrointestinal mucosa. Immunohistochemical stainings (Fas, FasL, CD3, CD20, CD19, CD23, CD56, FVIII) were performed on 20 reactive lymph node tissues (I and II), 60 pediatric endoscopy biopsy samples (III) or 60 samples from gut resections (IV). A double-staining method combining apoptosis detection with the TUNEL-method and lymphocyte classification with FasL, Fas and cell lineage markers was optimized. Patient groups included non-pathological lymph nodes, pediatric cow’s milk-sensitive enteropathy, pediatric celiac disease, appendicitis, ulcerative colitis and Crohn’s disease. Control groups included normal biopsy samples from pediatric patients and non-pathological resecate samples from the appendix, colon or ileum to correspond to patient groups. Quantitative analysis (positive vessels or cells per mm2) was performed thoroughly for each anatomical region. In a subset of patients, soluble FasL in the serum was quantified with standard enzyme-linked immunosorbent assay. In reactive lymph nodes FasL expression was predominantly present in high endothelial venules located in the paracortical area, where apoptotic T and B lymphocytes, some expressing Fas, were subsequently found. In the gut wall vascular FasL expression was seen in high endothelial vessels near lymphoid follicles. Serum FasL was elevated in children with an abundance of mucosal lymphoid follicles. In IBD, vascular FasL was upregulated in ulcers and in the submucosa of colons affected by Crohn’s disease. The results indicate that endothelial FasL is characteristically present in high endothelial venules of lymphoid tissues. Detection of apoptotic Fas expressing lymphocytes adjacent to such vessels supports the idea that endothelial FasL functions as a selective gatekeeper by inducing apoptosis of Fas+ lymphocytes entering from the blood stream. / Tiivistelmä Solukalvon läpäisevän proteiinin, FasL:n, tehtävä on sitoutua kohdesolun Fas-reseptoriin ja indusoida kohdesolun apoptoosi. Fas/FasL-välitteinen apoptoosi on merkittävä tekijä immunologisessa säätelyssä. FasL ilmentyy pääsääntöisesti aktivoituneissa lymfosyyteissä. Olemme kuvanneet tutkimuksessamme FasL:n endoteelistä ilmentymistä imukudoksen eri toiminnallisissa alueissa ja suoliston lymfaattisessa kudoksessa. Lisäksi kartoitimme endoteelin FasL:n toiminnallista merkitystä analysoimalla sen yhteyttä lymfosyyttien alaryhmien apoptoosiin imusolmukkeissa ja arvioimalla FasL:n endoteelistä ilmentymistä suoliston limakalvon immunologisesti erilaisissa sairauksissa. Teimme immunohistokemiallisia värjäyksiä (Fas, FasL, CD3, CD20, CD19, CD23, CD56 ja FVIII) 20 reaktiiviselle imusolmukkeelle (I ja II), 60 lapsen endoskooppiselle biopsianäytteelle (III) sekä 60 suoliresekaattinäytteelle (IV). Optimoimme kaksoisvärjäysmenetelmän, missä yhdistettiin apoptoosin havainnointimenetelmä TUNEL ja FasL-, Fas- tai solulinjamarkkeri. Potilasryhmiin kuului potilaita, joilla oli normaalit imusolmukkeet, sekä potilaita, jotka sairastivat lasten viivästynyttä lehmänmaitoallergiaa, lasten keliakiaa, umpilisäketulehdusta, haavaista paksusuolitulehdusta tai Crohnin tautia. Verrokkiryhmiin kuului normaaleja biopsianäytteitä lapsipotilailta sekä terveitä resekaattinäytteitä umpilisäkkeestä sekä paksu- tai sykkyräsuolesta potilasryhmien mukaisesti. Jokaiselle anatomiselle alueelle suoritimme perusteellisen määrällisen analyysin (positiivista suonta tai solua per mm2). Osalle ryhmistä suoritimme seerumin liukoisen FasL:n määrityksen entsyymivälitteisellä immunosorbenttimäärityksellä. Reaktiivisissa imusolmukkeissa FasL:n ilmentyminen näkyi pääsääntöisesti parakortikaalialueen korkeaendoteelisissä venuleissa, missä myös apoptoottiset T- ja B-lymfosyytit (joista osa ilmensi Fasia) sittemmin näkyivät. Suoliston seinämässä havaitsimme verisuoniperäistä FasL:n ilmentymistä korkeaendoteelisissä suonissa lymfaattisten itukeskusten lähettyvillä. Niillä lapsipotilailla, joilla havaitsimme limakalvon lymfaattisten itukeskuksien lisääntymistä, oli myös seerumin FasL-pitoisuus koholla. Tulehduksellisissa suolistosairauksissa verisuoniperäinen FasL oli lisääntynyt limakalvon haavaumissa sekä Crohnin tautia sairastavien potilaiden submukoosassa. Tulokset osoittavat verisuoniperäisen FasL:n tyypillisesti ilmentyvän imukudoksen korkeaendoteelisissa suonissa. Apoptoosin havaitseminen Fasia ilmentävissä lymfosyyteissä näiden suonien läheisyydessä tukee ajatusta siitä, kuinka verisuoniperäinen FasL toimii valikoivana portinvartijana ja aiheuttaa Fas-positiivisten lymfosyyttien apoptoosin estämällä niiden pääsyn verenkierrosta.