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A Thin-skull Window Technique for Chronic Two-photon <em>In vivo</em> Imaging of Murine Microglia in Models of Neuroinflammation

Traditionally in neuroscience, in vivo two photon imaging of the murine central nervous system has either involved the use of open-skull1,2 or ...

Despite the ability of combination antiretroviral treatment (cART) to reduce viral burden to nearly undetectable levels in cerebrospinal fluid and serum, HIV-1 associated neurocognitive disorders (HAND) continue to persist in as many as half the patients living with this disease. There is growing consensus that the actual substrate for HAND is destruction of normal synaptic architecture but the sequence of cellular events that leads to this outcome has never been resolved. To address whether central vs. peripheral myeloid lineage cells contribute to synaptic damage during acute neuroinflammation we injected a single dose of the HIV-1 transactivator of transcription protein (Tat) or control vehicle into hippocampus of wild-type or chimeric C57Bl/6 mice genetically marked to distinguish infiltrating and resident immune cells. Between 8-24 hr after injection of Tat, invading CD11b(+) and/or myeloperoxidase-positive leukocytes with granulocyte characteristics were found to engulf both microglia and synaptic structures, and microglia reciprocally engulfed invading leukocytes. By 24 hr, microglial processes were also seen ensheathing dendrites, followed by inclusion of synaptic elements in microglia 7 d after Tat injection, with a durable microgliosis lasting at least 28 d. Thus, central nervous system (CNS) exposure to Tat induces early activation of peripheral myeloid lineage cells with phagocytosis of synaptic elements and reciprocal microglial engulfment of peripheral leukocytes, and enduring microgliosis. Our data suggest that a single exposure to a foreign antigen such as HIV-1 Tat can lead to long-lasting disruption of normal neuroimmune homeostasis with deleterious consequences for synaptic architecture, and further suggest a possible mechanism for enduring neuroinflammation in the absence of productive viral replication in the CNS.

HIV-1 Tat-induced microgliosis and synaptic damage via interactions between peripheral and central myeloid cells.

Obwohl die M&ouml;glichkeit der Kombination einer antiretroviralen Behandlung (Einkaufswagen), virale Belastung auf fast unaufdeckbar Stand in Liquor und Serum zu verringern assoziiert HIV-1 neurokognitive, die Krankheiten (HAND) weiterhin bestehen in mehr als H&auml;lfte der Patienten mit dieser Krankheit leben. Es gibt zunehmend Einigkeit dar&uuml;ber, dass das eigentliche Substrat f&uuml;r HAND Zerst&ouml;rung der normalen synaptische Architektur aber die Abfolge der zellul&auml;re Ereignisse, die zu diesem Ergebnis f&uuml;hrt, nie behoben wurde. Um ob zentrale vs. periphere myeloid Abstammung, die Zellen der Beitrag auf synaptische Schaden im akuten Neuroinflammation Adresse eingespritzt wir Hippokampus von Wildtyp oder Chim&auml;ren C57Bl/6-M&auml;usen, die gentechnisch markiert um infiltrierende und residente Immunzellen zu unterscheiden eine Einzeldosis der HIV-1-Transactivator Transkription Protein (Tat) oder Steuerelement-Fahrzeug. Zwischen 8-24 Stunden nach der Injektion von Tat, eindringenden CD11b(+) und/oder Myeloperoxidase-positiven Leukozyten mit Granulozyten Merkmale wurden gefunden, um Mikroglia und synaptischen Strukturen zu verschlingen, und Mikroglia st&uuml;rzte sich gegenseitig eindringende Leukozyten. 24-Stunden waren Microglial Prozesse auch gesehen Ensheathing Dendriten, gefolgt von Aufnahme der synaptischen Elemente in Mikroglia 7D nach der Tat Injektion mit einer dauerhaften Microgliosis dauert mindestens 28 d. Zentrales Nervensystem (ZNS) Exposition gegen&uuml;ber Tat induziert so fr&uuml;hen Aktivierung der peripheren myeloid Abstammung Zellen mit Phagozytose der synaptischen Elemente und wechselseitige Microglial Engulfment der peripheren Leukozyten und dauerhafte Microgliosis. Unsere Daten zeigen, dass einmaliger Exposition zu einem fremden Antigen wie HIV-1 Tat zu lang anhaltende St&ouml;rung des normalen Neuroimmune Hom&ouml;ostase mit sch&auml;dlichen Folgen f&uuml;r synaptische Architektur f&uuml;hren und weiter einen m&ouml;glichen Mechanismus schlagen f&uuml;r dauerhafte Neuroinflammation keine produktive Virusreplikation im ZNS.

HIV-1 Tat-induzierte Microgliosis und synaptische Schaden &uuml;ber Interaktionen zwischen peripheren und zentralen myeloid Zellen.

The NF-kB family of transcription factors regulates important biological functions including cell growth, survival and the immune response. We found that Human Papillomavirus type 16 (HPV-16) E7 and E6/E7 proteins inhibited basal and TNF-alpha-inducible NF-kB activity in human epithelial cells cultured from the cervical transformation zone, the anatomic region where most cervical cancers develop. In contrast, HPV-16 E6 regulated NF-kB in a cell type- and cell growth-dependent manner. NF-kB influenced immortalization of cervical cells by HPV16. Inhibition of NF-kB by an IkB alpha repressor mutant increased colony formation and immortalization by HPV-16. In contrast, activation of NF-kB by constitutive expression of p65 inhibited proliferation and immortalization. Our results suggest that inhibition of NF-kB by HPV-16 E6/E7 contributes to immortalization of cells from the cervical transformation zone.

Human papillomavirus type 16 E6 and E 7 proteins alter NF-kB in cultured cervical epithelial cells and inhibition of NF-kB promotes cell growth and immortalization.

Die NF-kB-Familie von Transkriptionsfaktoren reguliert wichtige biologische Funktionen einschlie&szlig;lich Zelle Wachstum, &Uuml;berleben und die Immunantwort. Wir fanden, dass menschliche Papillomavirus 16 (HPV-16) E7 und E6/E7 Proteine gehemmt basal und TNF-Alpha-Induktion TNF-alpha-inducible-kB Aktivit&auml;t in menschlichen Epithelzellen kultiviert der zervikalen Transformation Zone, der anatomische Region geben, wo die meisten Geb&auml;rmutterhalskrebs zu entwickeln. Im Gegensatz dazu reguliert HPV-16 E6 NF-kB in einer Zelle Typ- und Zelle Wachstum-abh&auml;ngigen Weise. NF-kB beeinflusst Immortalization der zervikalen Zellen durch HPV16. Hemmung der NF-kB von einem IkB-alpha-Hemmer-Mutant erh&ouml;ht Kolonie-Gr&uuml;ndung und Immortalization von HPV-16. Im Gegensatz dazu gehemmt Aktivierung von NF-kB durch konstitutive Expression p65, Verbreitung und Immortalization. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Hemmung der NF-kB von HPV-16 E6/E7 zu Immortalization von Zellen aus der zervikalen Transformation Zone beitr&auml;gt.

Humanen Papillomvirus Typ 16 E6 und E 7 Proteine ver&auml;ndern NF-kB in kultivierten zervikale Epithelzellen und Hemmung der NF-kB f&ouml;rdert Zellwachstum und Immortalization.

Article	Year
HIV-1 Tat-induced microgliosis and synaptic damage via interactions between peripheral and central myeloid cells. PloS one\| PubMed ID: 21912650	2011
Human papillomavirus type 16 E6 and E 7 proteins alter NF-kB in cultured cervical epithelial cells and inhibition of NF-kB promotes cell growth and immortalization. Virology\| PubMed ID: 22284893	2012

Daniel F. Marker

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