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A Novel Method for the Culture and Polarized Stimulation of Human Intestinal Mucosa Explants

Few models currently exist to realistically simulate the complex human intestine's micro-environment, where a variety of interactions take place. Proper ...

European Institute of Oncology

p21 is a cell-cycle inhibitor that is also known to suppress autoimmunity. Here, we provide evidence of a novel role for p21 as an inhibitor of macrophage activation. LPS stimulation of p21-deficient peritoneal macrophages induced increased activation compared with controls, with elevated production of proinflammatory mediators such as TNF-alpha and IL-1beta. The enhanced activity of LPS-stimulated p21-deficient macrophages correlated with increased activity of the transcription factor NF-kappaB. LPS stimulation of p21-deficient macrophages led to increased IkappaBalpha kinase activity, and increased IkappaBalpha phosphorylation and degradation, resulting in elevated NF-kappaB activity. The effect of p21 in macrophage activation was independent of its cell-cycle inhibitory role. p21(-/-) mice showed greater sensitivity to LPS-induced septic shock than did WT mice, indicating that p21 contributes to maintenance of a balanced response to inflammatory stimuli and suggesting biological significance for the role of p21 in macrophage activation. Our findings project a role for p21 in the control of NF-kappaB-associated inflammation, and suggest that therapeutic modulation of p21 expression could be beneficial in inflammation-associated diseases.

Regulation of macrophage activation and septic shock susceptibility via p21(WAF1/CIP1).

P21 est un inhibiteur du cycle cellulaire qui est &eacute;galement connu pour supprimer l&#39;auto-immunit&eacute;. Nous fournissons ici, preuve d&#39;un nouveau r&ocirc;le pour p21 comme un inhibiteur de l&#39;activation des macrophages. Stimulation des LPS des macrophages p&eacute;riton&eacute;aux p21-deficient induite par augmentation de l&#39;activation par rapport aux t&eacute;moins, avec une production &eacute;lev&eacute;e de m&eacute;diateurs pro-inflammatoires telles que TNF-alpha et IL-1beta. L&#39;augmentation de l&#39;activit&eacute; des macrophages de p21-deficient stimul&eacute;es par LPS en corr&eacute;lation avec l&#39;augmentation de l&#39;activit&eacute; du facteur de transcription NF-kappaB. Stimulation des LPS de p21-deficient macrophages conduit &agrave; augment&eacute; l&#39;activit&eacute; kinase IkappaBalpha et phosphorylation de IkappaBalpha et de la d&eacute;gradation, r&eacute;sultant en une activit&eacute; &eacute;lev&eacute;e de NF-kappaB. L&#39;effet de p21 dans l&#39;activation des macrophages est ind&eacute;pendant de son r&ocirc;le inhibiteur du cycle cellulaire. P21(-/-) souris ont montr&eacute; une plus grande sensibilit&eacute; au choc septique induite par LPS que fait souris WT, indiquant que p21 contribue au maintien d&#39;une r&eacute;ponse &eacute;quilibr&eacute;e aux stimuli inflammatoires et sugg&eacute;rant l&#39;importance biologique pour le r&ocirc;le de p21 dans l&#39;activation des macrophages. Nos r&eacute;sultats du projet un r&ocirc;le pour p21 dans le contr&ocirc;le de l&#39;inflammation associ&eacute;es &agrave; NF-kappaB et sugg&egrave;rent que la modulation th&eacute;rapeutique de l&#39;expression de p21 pourrait &ecirc;tre b&eacute;n&eacute;fique dans les maladies associ&eacute;es &agrave; l&#39;inflammation.

R&eacute;gulation de l&#39;activation des macrophages et de la susceptibilit&eacute; de choc septique via p21(WAF1/CIP1).

P21 &egrave; un inibitore del ciclo cellulare che &egrave; anche conosciuto per sopprimere l&#39;autoimmunit&agrave;. Qui, noi forniscono prove di un nuovo ruolo per p21 come un inibitore dell&#39;attivazione dei macrofagi. Stimolazione di LPS dei macrofagi peritoneali p21-carenti indotta da attivazione aumentata rispetto ai controlli, con elevata produzione di mediatori proinfiammatori come TNF-alfa e IL-1beta. La maggiore attivit&agrave; di LPS-stimolato p21-carenti macrofagi correlati con aumento dell&#39;attivit&agrave; del fattore di trascrizione NF-kappaB. Stimolazione di LPS dei macrofagi p21-carenti portato a aumento attivit&agrave; della chinasi di IkappaBalpha e IkappaBalpha fosforilazione e degrado, con conseguente elevata attivit&agrave; di NF-kappaB. L&#39;effetto di p21 nell&#39;attivazione dei macrofagi &egrave; stato indipendente del suo ruolo inibitorio del ciclo cellulare. P21(-/-) topi hanno mostrato una maggiore sensibilit&agrave; agli shock settico LPS-indotta di fatto topi WT, indicando che p21 contribuisce al mantenimento di un&#39;equilibrata risposta a stimoli infiammatori e suggerendo un significato biologico per il ruolo di p21 nell&#39;attivazione dei macrofagi. I nostri risultati del progetto un ruolo per p21 nel controllo dell&#39;infiammazione associata NF-kappaB e suggeriscono che la modulazione terapeutica dell&#39;espressione di p21 potrebbe essere utile nelle malattie associate all&#39;infiammazione.

Regolamento di attivazione dei macrofagi e suscettibilit&agrave; di shock settico via p21(WAF1/CIP1).

p21 es un inhibidor del ciclo celular que se conoce tambi&eacute;n a suprimir la autoinmunidad. Aqu&iacute;, nos demuestran un papel nuevo para p21 como un inhibidor de la activaci&oacute;n de los macr&oacute;fagos. Estimulaci&oacute;n LPS de macr&oacute;fagos peritoneales p21-deficiencia inducida por activaci&oacute;n mayor en comparaci&oacute;n con controles, con elevada producci&oacute;n de mediadores proinflamatorias como TNF-alfa e IL-1beta. La mayor actividad de macr&oacute;fagos estimulados por LPS de p21-deficiente correlacionada con el aumento de la actividad del factor de transcripci&oacute;n NF-kappaB. LPS estimulaci&oacute;n de macr&oacute;fagos deficientes p21 conducido a hab&iacute;a aumentado IkappaBalpha quinasa y aument&oacute; IkappaBalpha fosforilaci&oacute;n y la degradaci&oacute;n, dando por resultado la elevada actividad de NF-kappaB. El efecto de p21 en activaci&oacute;n de macr&oacute;fagos era independiente de su funci&oacute;n inhibidora del ciclo celular. p21(-/-) ratones mostraron una mayor sensibilidad al choque s&eacute;ptico inducida por LPS de ratones WT, indicando que p21 contribuye al mantenimiento de una respuesta equilibrada a est&iacute;mulos inflamatorios y sugiriendo la importancia biol&oacute;gica para el papel de p21 en la activaci&oacute;n de los macr&oacute;fagos. Nuestros resultados proyecto un papel de p21 en el control de la inflamaci&oacute;n asociada a NF-kappaB y sugieren que la modulaci&oacute;n terap&eacute;utica de la expresi&oacute;n de p21 podr&iacute;a ser beneficioso en enfermedades asociadas a inflamaci&oacute;n.

Regulaci&oacute;n de la activaci&oacute;n de los macr&oacute;fagos y susceptibilidad de shock s&eacute;ptico via p21(WAF1/CIP1).

Probiotics and their metabolic products, here called postbiotics, have been proposed as food supplements for a healthier intestinal homeostasis, but also as therapeutic aids in inflammatory bowel disease (IBD) with, however, very little clinical benefit. This may be due to the lack of reliable preclinical models for testing the efficacy of different strains.

Probiotic and postbiotic activity in health and disease: comparison on a novel polarised ex-vivo organ culture model.

Probiotiques et leurs produits m&eacute;taboliques, appel&eacute;s ici postbiotics, ont &eacute;t&eacute; propos&eacute;s comme suppl&eacute;ments alimentaires pour une hom&eacute;ostasie intestinale en meilleure sant&eacute;, mais le sida aussi comme th&eacute;rapeutique dans la maladie intestinale inflammatoire (MII) avec, cependant, tr&egrave;s peu de b&eacute;n&eacute;fice clinique. C&#39;est peut-&ecirc;tre &agrave; cause du manque de mod&egrave;les pr&eacute;cliniques fiables pour l&#39;&eacute;valuation de l&#39;efficacit&eacute; de diff&eacute;rentes souches.

Probiotiques et activit&eacute; postbiotic in health and disease : comparaison sur un mod&egrave;le de culture d&#39;orgue roman polaris&eacute;s ex vivo.

Probiotici e loro prodotti metabolici, qui chiamati postbiotics, sono stati proposti come integratori alimentari per un pi&ugrave; sano dell&#39;omeostasi intestinale, ma anche come terapeutico contro l&#39;aids in malattie infiammatorie croniche intestinali (mici) con, tuttavia, molto poco beneficio clinico. Questo pu&ograve; essere dovuto alla mancanza di modelli preclinici affidabili per testare l&#39;efficacia di diversi ceppi.

Probiotici e attivit&agrave; postbiotic nella salute e nella malattia: confronto su un modello di cultura organo romanzo polarizzata ex-vivo.

The use of probiotic strains as nutritional supplements has been gaining ground in the last decade. As the mechanisms with which they modulate innate and adaptive immunity start to unravel, probiotics have repeatedly been suggested as potential treatment for a wide variety of diseases, including inflammatory bowel disease (IBD). However, even though the benefits of probiotic treatment for conditions like atopic dermatitis are well established, very limited clinical benefit has been obtained on IBD treatment. This could be due to the lack of suitable models on which to obtain valid pre-clinical data to select the most appropriate strain for a given condition. We recently described a newly developed model for the culture and apical stimulation of whole human intestinal mucosal explants. We showed that the tissue was only viable if incubated in an O(2) chamber, but it was possible to stimulate the tissue with bacteria in a conventional incubator. We used the new set-up to test three different Lactobacilli strains, none of which appeared to be benign on inflamed IBD mucosa.

Should probiotics be tested on ex vivo organ culture models?

L&#39;utilisation de souches de probiotiques comme suppl&eacute;ments alimentaires a gagn&eacute; du terrain dans la derni&egrave;re d&eacute;cennie. Comme les m&eacute;canismes avec lesquels ils modulent l&#39;immunit&eacute; inn&eacute;e et adaptative commencent &agrave; d&eacute;monter, les probiotiques ont &eacute;t&eacute; sugg&eacute;r&eacute;s &agrave; plusieurs reprises comme traitement potentiel pour une grande vari&eacute;t&eacute; de maladies, y compris les maladies inflammatoires de l&#39;intestin (MII). Cependant, m&ecirc;me si les avantages du traitement probiotique pour conditions comme atopique dermatite sont bien &eacute;tablis, tr&egrave;s peu de b&eacute;n&eacute;fice clinique a &eacute;t&eacute; obtenue sur le traitement de l&#39;EIA. Cela pourrait &ecirc;tre d&ucirc; au manque de mod&egrave;les appropri&eacute;s permettant d&#39;obtenir des donn&eacute;es pr&eacute;cliniques valides afin de s&eacute;lectionner la souche la plus appropri&eacute;e pour une affection donn&eacute;e. Nous avons r&eacute;cemment d&eacute;crit un nouveau mod&egrave;le pour la culture et de la stimulation apicale des explants de muqueuses intestinales humaines tout enti&egrave;re. Nous avons montr&eacute; que le tissu n&#39;est viable que si incub&eacute;s dans une chambre d&#39;o (2), mais il &eacute;tait possible de stimuler le tissu avec des bact&eacute;ries dans un incubateur classique. Nous avons utilis&eacute; la nouvelle organisation de tester trois diff&eacute;rentes souches de lactobacilles, dont aucun ne semble &ecirc;tre b&eacute;nigne sur la muqueuse enflamm&eacute;e d&#39;EIA.

Probiotiques v&eacute;rifi&eacute;s ex vivo mod&egrave;les de culture orgue ?

L&#39;uso di ceppi probiotici come supplementi nutrizionali &egrave; stato guadagnando terreno nell&#39;ultimo decennio. Come i meccanismi con cui essi modulano l&#39;immunit&agrave; innata e adattiva iniziano a svelare, i probiotici pi&ugrave; volte sono stati suggeriti come trattamento potenziale per un&#39;ampia variet&agrave; di malattie, tra cui malattie infiammatorie croniche intestinali (mici). Tuttavia, anche se i benefici del trattamento probiotico per condizioni come atopica dermatite sono ben stabiliti, molto limitato beneficio clinico &egrave; stato ottenuto il trattamento di IBD. Questo potrebbe essere dovuto alla mancanza di modelli adatti su cui ottenere dati preclinici validi per selezionare il ceppo pi&ugrave; appropriato per una determinata condizione. Abbiamo recentemente descritto un modello di nuova concezione per la cultura e la stimolazione apicale di espianti di mucosa intestinale umani intero. Abbiamo dimostrato che il tessuto era solo praticabile se incubate in un&#39;aula di apparato, ma era possibile stimolare il tessuto con i batteri in un incubatore convenzionale. Abbiamo usato il nuovo set-up per testare tre diversi ceppi di lattobacilli, nessuno dei quali sembrava essere benigno sulla mucosa infiammata di IBD.

Article	Year
Regulation of macrophage activation and septic shock susceptibility via p21(WAF1/CIP1). European journal of immunology\| PubMed ID: 19224635	2009
Probiotic and postbiotic activity in health and disease: comparison on a novel polarised ex-vivo organ culture model. Gut\| PubMed ID: 22301383	2012
Should probiotics be tested on ex vivo organ culture models? Gut microbes\| PubMed ID: 22713266	2012

Katerina Tsilingiri

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