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Impact du changement climatique sur les températures journalières minimales et maximales et les précipitations de la région de Tanger (nord-ouest du Maroc) quantifié à partir d’une méthode de descente d’échelle statistique
Authors: Rifai Nabil , Khattabi Abdellatif , Rhazi Laila
Published: February 2015

Un modèle de descente d’échelle statistique (ASD) a été évalué par la descente d'échelle de la température maximale, la température minimale et les précipitations dans la région de Tanger (Nord-Ouest du Maroc). Les données utilisées pour l'évaluation sont des données atmosphériques à grande échelle englobant les données journalières de ré-analyse NCEP et les moyennes journalières des modèles climatiques pour les scénarios A2 et B2 du modèle HadCM3 et le scénario A2 du modèle MCCG3. Les observations proviennent de la station météorologique de Tanger pour la période 1961-2001 concernant la température journalière maximale, la température journalière minimale et les précipitations. Les résultats montrent que le signe de changement et les valeurs numériques de la température peuvent être simulés, avec des coefficients de détermination de la corrélation entre la variable observée et celle simulée pour la température journalière maximale et la température journalière minimale pouvant atteindre respectivement 90 % et 81 %. Cependant pour les précipitations, la relation statistique reste relativement faible, avec un coefficient de détermination ne dépassant pas 20 %. Pour la période 2061-2100, le scénario A2 prévoit une augmentation de la température maximale de l’air et de la température minimale pouvant atteindre environ 2,9 °C alors que les précipitations diminueront d’environ 49 %. Dans la même tendance, le scénario B2 simule une augmentation de la température maximale de l’air et la température minimale d’environ 1,8 °C et 1,6 °C respectivement et une diminution des précipitations d’environ 45 %. Ainsi, le climat du nord-ouest du Maroc tend vers une aridification avec des conditions plus chaudes et sèches.
Le défi de la transition énergétique en Amazonie brésilienne
Authors: Broggio Céline , Cataia Marcio , Droulers Martine , Velut Sébastien
Published: February 2015

Cet article se propose d’étudier la transition énergétique en Amazonie brésilienne, région longtemps isolée du reste du pays, en retard de développement, mais aux potentialités réelles. La transition énergétique qui s’y opère est corrélée avec les spécificités de ce territoire, lui-même en cours d’inclusion dans un Brésil fort de sa proportion en énergies renouvelables et qui entreprend de diversifier son bilan énergétique. Ainsi, le cas de l’État du Pará en Amazonie orientale que l’on peut qualifier de « monohydroélectrique » se distingue-t-il du cas de l’État d’Amazonas qui s’oriente vers un mix énergétique. La transition énergétique est bien comprise ici comme un processus de développement par lequel une société en pleine croissance comme celle du Brésil résout ses pénuries de ressources énergétiques tout en se préoccupant des impacts climatiques, et plus spécialement pour l’Amazonie, où la question environnementale reste au centre des politiques de développement territorial et en particulier du potentiel hydroélectrique. Nous tentons ici une approche d’un certain nombre de ces paradoxes.
L’impératif de « transition énergétique » comme double peine pour un territoire de la production énergétique soumis à reconversion
Authors: Cacciari Joseph
Published: February 2015

Les discours politiques internationaux sur « la transition énergétique » omettent parfois de se placer à hauteur d’homme et de prendre appui sur l’histoire collective. Ils énoncent alors des objectifs relatifs aux changements dans les modes de vie à partir d’une vision de l’avenir fondée sur des équilibres souhaitables, indépendamment des conditions de leur avènement. Vue « d’en bas », pourtant, la transition énergétique ne procède pas d’une transposition homogène et mécanique de ces enjeux. Bien plus, elle mobilise parfois chez les agents sociaux des expériences du passé à partir desquelles ils examinent les conséquences sociales des déformations antérieures du mix énergétique et y associent des transformations des modes de vie. Regarder un tel processus à l’échelle d’un territoire comme Gardanne, au cœur de l’ancien bassin minier de Provence (Bouches-du-Rhône), qui a amorcé un changement de modèle énergétique dès les années 1990, anticipant l’arrêt de l’extraction de charbon local, permet de saisir la transition énergétique sous d’autres angles. Bien sûr en ce qu’elle bouleverse les habitudes de consommations et le rapport à l’énergie à toutes les échelles, mais aussi en ce qu’elle vient remettre en question la cohésion locale, centrée sur des dimensions productives et symboliques liées à l’énergie. Les transitions économique, symbolique et énergétique enchevêtrées là se prêtent bien à interroger la complexité des transformations de l’organisation sociale qui sont liées au changement de modèle énergétique. L’article s’appuie sur une enquête de deux années menée localement à différentes échelles d’observations de la transition énergétique en-train-de-se-faire et sur une perspective tant diachronique que synchronique de ce processus.
Ambiguïtés et limites de la transition énergétique en Allemagne
Authors: Deshaies Michel
Published: February 2015

La transition énergétique qui est la base de la politique énergétique allemande désigne une politique de réduction de la consommation et de substitution des énergies renouvelables aux énergies fossiles. L’Allemagne est un des pays ayant le plus fortement développé les énergies renouvelables qui fournissent 25 % de la production totale d’électricité. Toutefois, au fur et à mesure que la part des énergies renouvelables augmente, de nombreux problèmes apparaissent et s’amplifient. Le développement massif de l’éolien fait apparaître localement des problèmes liés à l’acceptabilité d’éoliennes de plus en plus grandes. Mais les principales limites au développement des énergies renouvelables viennent d’une part de la localisation des aires de production par rapport aux lieux principaux de consommation et d’autre part de leur caractère intermittent et imprévisible qui complique beaucoup leur insertion dans le système électrique. Il existe un déséquilibre important entre l’Allemagne du Nord où se trouvent les plus grandes capacités de production éolienne et l’Allemagne rhénane et du Sud où la consommation d’électricité est plus importante en raison de la concentration du peuplement et des industries. La nécessité de compenser les fluctuations de la production électrique des renouvelables impose de disposer longtemps encore d’un parc de centrales thermiques fortement émettrices de dioxyde de carbone. Accroître sans cesse les capacités de production des renouvelables intermittentes, sans disposer de capacités de stockage indirect par le biais de réservoirs hydrauliques, ne peut conduire qu’à amplifier ces problèmes qui ne peuvent être résolus qu’à l’échelle européenne.
Des inégalités d’appropriation des enjeux énergétiques territoriaux? Analyse sociologique d’un instrument coopératif autour de l’éolien « citoyen »
Authors: Christen Guillaume , Hamman Philippe
Published: February 2015

Cet article éclaire l’inégale participation des acteurs sociaux à contribuer à la production de l’« énergie verte » comme bien commun. Plus précisément, les auteurs mettent en avant le rapport différencié des habitants dans des espaces locaux face aux instruments citoyens censés opérer la transition énergétique. Mobilisant une enquête sociologique conduite depuis 2012, ils s’appuient sur une étude de cas dans un territoire rural en Alsace (France), pour interroger la mise en œuvre d’un instrument d’actionnariat populaire autour d’un projet éolien « citoyen », dont l’ambition est d’associer les habitants de la commune concernée à la transition énergétique. Concrètement, son opérationnalisation se heurte à des inégalités de participation, mais aussi d’appropriation des registres de justification, qui demeurent problématisés à partir d’identités professionnelles expertes. Ces formes d’inégalités ne renvoient pas tant à une exposition inégale des acteurs face à des risques environnementaux (pollutions, nuisances) ; elles questionnent l’enjeu des inégalités sociales face à l’environnement, c’est-à-dire des rapports de connaissance ou de pratiques différenciés entre acteurs et des capacités inégales de participation et de mobilisation autour de projets environnementaux.
Détermination d’intérêts fédérateurs autour des enjeux de l’aire marine protégée de Bamboung (Sénégal)
Authors: Sambou Clément , Mbaye Ahmadou Aly , Ndour Ngor
Published: February 2015

Après presque une décennie de fonctionnement, il est ressorti que les gestionnaires éprouvent encore des difficultés d’appréciation des effets réels de création de l’aire marine protégée de Bamboung, dans le Delta du Saloum. Basée sur les perceptions des populations locales et des visiteurs, cette étude a permis d’apprécier les enjeux environnementaux, halieutiques et écotouristiques de l’aire marine protégée. Les effets bioécologiques sont l’amélioration de la qualité environnementale positivement appréciée. Au plan halieutique, les effets sur la pêche sont positivement perçus par les pêcheurs. Les conséquences positives de la préservation de l’environnement sont l’attraction des visiteurs et les retombées financières. D’ailleurs, les retombées financières tirées de l’écotourisme permettent d’assurer l’autonomie financière de gestion de l’AMP. Mais les opportunités de commercialisation des produits locaux, de diversification écotouristique et d’emplois sont en dessous des attentes. Il apparaît nettement que les enjeux étudiés sont compatibles, car la protection des écosystèmes marins et l’amélioration de la qualité environnementale impactent positivement la pêche et l’écotourisme. Parallèlement, il est aussi ressorti que les degrés de perceptions des enjeux et d’acceptabilité sociale des actions réalisées ou envisagées varient entre différents acteurs socioéconomiques. En effet, les pêcheurs ne sont pas satisfaits de la création de l’AMP. Chaque catégorie d’acteur socioéconomique a tendance à privilégier son usage de prédilection. Par ailleurs, diverses attentes et manquements dans la gestion de l’AMP ont été soulevés par les populations locales. Ces divergences de points de vue et d’intérêts sur les enjeux de l’aire protégée sont la principale cause de conflits sociaux. Dans ces conditions, toute stratégie de gestion durable du site devrait passer par une réorganisation du système de gouvernance locale, une diversification des activités récréatives et une meilleure répartition des retombées financières.
Les évolutions du modèle énergétique britannique face aux enjeux géopolitiques internes
Authors: Bailoni Mark
Published: February 2015

Le Royaume-Uni doit réviser son modèle énergétique, pour se préparer à l’épuisement de ses ressources naturelles et pour répondre aux exigences environnementales. Depuis le début des années 2000, les gouvernements successifs ont entamé plusieurs stratégies : développement des énergies renouvelables, relance du nucléaire et volonté d’exploiter le gaz de schiste. Outre certaines contradictions et certains revirements dans l’approche politique, les évolutions du modèle énergétique britannique se retrouvent confrontées à des enjeux géopolitiques internes, visibles à plusieurs échelles. Ainsi, les projets d’infrastructures énergétiques provoquent presque systématiquement des contestations, phénomène devenu classique dans l’aménagement du territoire. Toutefois, les enjeux énergétiques exacerbent également certaines tensions et rivalités entre les territoires. Ils révèlent ainsi des clivages identitaires, sociaux et politiques spécifiques au Royaume-Uni, Etat-multinations. La transition vers un autre modèle énergétique apparait d’autant plus complexe qu’elle doit prendre en compte à la fois des aspects techniques et financiers, mais aussi ce type d’enjeux géopolitiques internes.
Lutter contre le changement climatique ou pour son identité professionnelle?
Authors: Thareau Bertille , Fabry Mathilde , Robin Arnaud
Published: February 2015

Notre recherche propose d’interpréter d’un point de vue sociologique le faible concernement supposé des agriculteurs à l’égard de l’enjeu d’atténuer le changement climatique. À partir d’une enquête auprès de 29 agriculteurs d’un territoire de l’Ouest de la France, nous montrons que certes, la plupart des agriculteurs ont une connaissance floue et incomplète de la théorie du changement climatique et des liens de causalité entre pratiques agricoles et processus climatique, mais que pour autant, tous mettent en œuvre, sans le savoir, des pratiques considérées par leurs conseillers techniques et les scientifiques comme vertueuses à l’égard du climat. Si le travail cognitif des agriculteurs sur leurs pratiques semble donc peu engagé, c’est de notre point de vue moins du fait du caractère peu préoccupant de la question climatique que parce que ce nouvel enjeu constitue un risque ou une opportunité d’évolution de la hiérarchie sociale des formes d’agriculture. Ainsi, pour nombre de producteurs, la lutte contre le changement climatique se cristallise aujourd’hui comme une lutte pour faire valoir des identités professionnelles menacées.
El Hierro (Canaries) : une île et le choix des transitions énergétique et écologique
Authors: Gioda Alain
Published: February 2015

L'île d'El Hierro (270 km2, 8 000 habitants), la terre la plus isolée des Canaries, est en marche depuis juin 2014 vers l'objectif de 100 % d'énergies renouvelables, grâce à une originale centrale hydro-éolienne. Une STEP (Station de transfert d'énergie par pompage et turbinage) avec deux barrages, telle une batterie hydraulique, assure deux jours d'autonomie lors des pannes de vent ou des tempêtes. L'indépendance énergétique est le résultat d'une initiative de la base, celle d'un technicien et dirigeant politique de l'île, qui fut relayée par les administrations des Canaries, de l'Espagne, de l'Europe et des Nations Unies, dont l'UNESCO. Ce succès du type « Small is Beautiful » passa par des initiatives individuelles dès 1947, appuyé par des artistes et un parti politique insulaire. La transition écologique fut officialisée en 2000 par la déclaration d'El Hierro Réserve de la biosphère par l'UNESCO. Elle permit de lever 80 millions d'euros avec lesquels une société mixte, où les intérêts locaux sont majoritaires, bâtit un ensemble énergétique qui avait été projeté dès les années 1980 : un parc de 5 éoliennes de 11 MW, une usine de dessalement, deux barrages et une centrale hydraulique de 11 MW. La bonne articulation, dans une société traditionnelle, entre un projet de protection et de valorisation de la nature avec la modernité, tels les réseaux intelligents, a rendu possible le chemin vers l'indépendance énergétique. Cette réalisation est reproductible sur les îles hautes et ventées du monde comme surtout elle peut en inspirer bien d'autres.
Liberté individuelle et contraintes matérielles : une approche conceptuelle de la pauvreté énergétique en Belgique
Authors: Frogneux Nathalie , Luyckx Charlotte , Bartiaux Françoise
Published: February 2015

La pauvreté énergétique a été conceptualisée comme une injustice environnementale par Walker et Day (2012). Notre papier se situe dans le prolongement de cette approche, et l’inscrit de façon critique à l’intérieur de la réflexion menée par Amartya Sen sur les capabilités (1999, 2009). Nous montrons combien, d’une part, l’idée de justice de Sen qui repose sur la notion de capabilité peut être pertinente pour penser la justice énergétique et environnementale, mais combien, d’autre part, cette approche demeure insuffisante pour penser la transition écologique. Nous proposons un cadre conceptuel dans lequel une voie démocratique de transition serait possible. Pour cela, nous proposons de penser la liberté et l’imagination sociale dans un cadre non libéral avec le concept d’autonomie de C. Castoriadis.
Les exercices de prospective énergétique à l’épreuve des mutations des modes de vie
Authors: Gallic Thomas Le , Assoumou Edi , Maïzi Nadia , Strosser Pierre
Published: February 2015

Parmi les outils et processus d’aide à la décision mobilisés face aux enjeux de long terme qu’implique la transition énergétique, la prospective occupe une place centrale. Dans cet article, nous nous intéressons à la manière dont les évolutions des modes de vie – qui constituent une composante fondamentale des consommations d’énergie directe et indirecte – sont considérées dans les exercices de prospective énergétique. A cette fin, treize exercices menés à l’échelle de la France sont passés au crible d’une grille de lecture ciblée. Ce travail confirme le constat d’une prise en compte très partielle des évolutions des modes de vie dans la plupart des exercices de prospective. Néanmoins l’enjeu fait partie des questions émergentes comme l’illustre un petit nombre d’exercices récents. Complétée d’une monographie de cinq études et projets de recherche pionniers, la revue de littérature permet d’amorcer une réflexion sur les perspectives qu’offre la prise en considération d’évolutions des modes de vie dans les exercices à caractère prospectif dans le cadre de la transition énergétique. Les limites des outils de modélisation prospective actuels dans ce contexte d’utilisation sont également abordées.
Quel rôle des agriculteurs dans la transition énergétique? Acceptation sociale et controverses émergentes à partir de l’exemple d’une chaufferie collective de biomasse en Picardie
Authors: Delhoume Catherine , Caroux Delphine
Published: February 2015

L’agriculture a aujourd’hui un rôle à jouer dans le cadre de la transition énergétique. En effet, celle-ci constitue l’un des principaux foyers de biomasse à partir de laquelle des énergies dites renouvelables pour la production de chaleur et d’électricité peuvent émerger. Mais les usages potentiels de la biomasse suscitent des questionnements, et soulèvent la question de l’acceptation sociale de ces nouvelles demandes par les agriculteurs, dans un contexte où les fonctions énergétiques de l’agriculture suscitent des débats et des controverses. L’objet de cet article est de s’interroger sur la façon dont les agriculteurs perçoivent et appréhendent la transition énergétique. Il s’agit ainsi de proposer des pistes de réflexion concernant les conditions d’acceptation de projets innovants et encore incertains. C’est à partir d’une étude monographique sur une coopérative linière située dans l’Oise et la mise en place d’une chaudière biomasse que la réflexion est menée. Il ressort ainsi des entretiens semi-directifs menés auprès des agriculteurs-adhérents des représentations plurielles du métier d’agriculteur et du risque. Les perceptions des parties prenantes jouent ainsi un rôle dans les conditions d’acceptation de projets innovants au niveau micro-social.
Estradiol Promotes M1-like Macrophage Activation through Cadherin-11 To Aggravate Temporomandibular Joint Inflammation in Rats
Authors: Kou Xiao-Xing , Li Chen-Shuang , He Dan-Qing , Wang Xue-Dong , Hao Ting , Meng Zhen , Zhou Yan-Heng , Gan Ye-Hua
Published: February 2015

Macrophages play a major role in joint inflammation. Estrogen is involved in rheumatoid arthritis and temporomandibular disorders. However, the underlying mechanism is still unclear. This study was done to verify and test how estrogen affects M1/M2-like macrophage polarization and then contributes to joint inflammation. Female rats were ovariectomized and treated with increasing doses of 17β-estradiol for 10 d and then intra-articularly injected with CFA to induce temporomandibular joint (TMJ) inflammation. The polarization of macrophages and expression of cadherin-11 was evaluated at 24 h after the induction of TMJ inflammation and after blocking cadherin-11 or estrogen receptors. NR8383 macrophages were treated with estradiol and TNF-α, with or without blocking cadherin-11 or estrogen receptors, to evaluate the expression of the M1/M2-like macrophage-associated genes. We found that estradiol increased the infiltration of macrophages with a proinflammatory M1-like predominant profile in the synovium of inflamed TMJ. In addition, estradiol dose-dependently upregulated the expressions of the M1-associated proinflammatory factor inducible NO synthase (iNOS) but repressed the expressions of the M2-associated genes IL-10 and arginase in NR8383 macrophages. Furthermore, estradiol mainly promoted cadherin-11 expression in M1-like macrophages of inflamed TMJ. By contrast, blockage of cadherin-11 concurrently reversed estradiol-potentiated M1-like macrophage activation and TMJ inflammation, as well as reversed TNF-α–induced induction of inducible NO synthase and NO in NR8383 macrophages. The blocking of estrogen receptors reversed estradiol-potentiated M1-like macrophage activation and cadherin-11 expression. These results suggested that estradiol could promote M1-like macrophage activation through cadherin-11 to aggravate the acute inflammation of TMJs.
Set7 Facilitates Hepatitis C Virus Replication via Enzymatic Activity–Dependent Attenuation of the IFN-Related Pathway
Authors: Han Tao , Wan Yushun , Wang Jun , Zhao Peng , Yuan Yue , Wang Li , She Yinglong , Broering Ruth , Lu Mengji , Ye Linbai , Zhu Ying
Published: February 2015

Hepatitis C virus (HCV) infection is a major cause of chronic liver disease, usually resulting in persistent infection involving hepatic steatosis, cirrhosis, and hepatocellular carcinoma via escape of the host’s immune response. Set7 is a lysine-specific methyltransferase that is involved in gene regulation and virus replication. However, the mechanism underlying the immune evasion between HCV and Set7 is not well understood. In this study, we observed that the expression of Set7 in Huh7.5.1 cells was upregulated by HCV infection, and high levels of Set7 expression were also found in the sera, PBMCs, and liver tissue of HCV patients relative to healthy individuals. Further investigation showed that Set7 enhanced HCV replication in an enzymatic activity–dependent manner. Moreover, our data showed that Set7 decreased the expression of virus-induced IFN and IFN-related effectors, such as dsRNA-activated protein kinase and 2′,5′-oligoadenylate synthetase. Further investigation suggested that Set7 suppressed the endogenous IFN expression by reducing the nuclear translocation of IFN regulatory factor 3/7 and the p65 subunit of NF-κB and reduced IFN-induced dsRNA-activated protein kinase and 2′,5′-oligoadenylate synthetase via attenuation of the phosphorylation of STAT1 and STAT2. Additionally, IFN receptors, including IFNAR1 and IFNAR2, which are located upstream of the JAK/STAT pathway, were reduced by Set7. Taken together, our results reveal that Set7 facilitates HCV replication through the attenuation of IFN signaling pathways and IFN-related effectors.
RelB/p50 Complexes Regulate Cytokine-Induced YKL-40 Expression
Authors: Bhardwaj Reetika , Yester Jessie W. , Singh Sandeep K. , Biswas Debolina D. , Surace Michael J. , Waters Michael R. , Hauser Kurt F. , Yao Zhenqiang , Boyce Brendan F. , Kordula Tomasz
Published: February 2015

The secreted protein, YKL-40, has been proposed as a biomarker of a variety of human diseases characterized by ongoing inflammation, including chronic neurologic pathologies such as multiple sclerosis and Alzheimer’s disease. However, inflammatory mediators and the molecular mechanism responsible for enhanced expression of YKL-40 remained elusive. Using several mouse models of inflammation, we now show that YKL-40 expression correlated with increased expression of both IL-1 and IL-6. Furthermore, IL-1 together with IL-6 or the IL-6 family cytokine, oncostatin M, synergistically upregulated YKL-40 expression in both primary human and mouse astrocytes in vitro. The robust cytokine-driven expression of YKL-40 in astrocytes required both STAT3 and NF-κB binding elements of the YKL-40 promoter. In addition, YKL-40 expression was enhanced by constitutively active STAT3 and inhibited by dominant-negative IκBα. Surprisingly, cytokine-driven expression of YKL-40 in astrocytes was independent of the p65 subunit of NF-κB and instead required subunits RelB and p50. Mechanistically, we show that IL-1–induced RelB/p50 complex formation was further promoted by oncostatin M and that these complexes directly bound to the YKL-40 promoter. Moreover, we found that expression of RelB was strongly upregulated during inflammation in vivo and by IL-1 in astrocytes in vitro. We propose that IL-1 and the IL-6 family of cytokines regulate YKL-40 expression during sterile inflammation via both STAT3 and RelB/p50 complexes. These results suggest that IL-1 may regulate the expression of specific anti-inflammatory genes in nonlymphoid tissues via the canonical activation of the RelB/p50 complexes.
Cutting Edge: Circulating Plasmablasts Induce the Differentiation of Human T Follicular Helper Cells via IL-6 Production
Authors: Chavele Konstantia-Maria , Merry Eve , Ehrenstein Michael R.
Published: February 2015

B cells require CD4+ T follicular helper (Tfh) cells to progress through the germinal center and provide protective Ab responses. In this article, we reveal a reciprocal interaction whereby circulating human plasmablasts are potent inducers of the Tfh cell–differentiation program, including the expression of their key transcription factor Bcl-6. The markedly increased propensity of plasmablasts, compared with naive B cells, to induce Tfh cell differentiation was due to their increased production of IL-6. Specific targeting of IL-6 using tocilizumab therapy in patients with rheumatoid arthritis led to a significant reduction in circulating Tfh cell numbers and IL-21 production, which was correlated with reduced plasmablast formation. Our data uncover a positive-feedback loop between circulating plasmablasts and Tfh cells that could sustain autoimmunity and spread Ab-driven inflammation to unaffected sites; this represents an important therapeutic target, as well as reveals a novel mechanism of action for tocilizumab.
CD73 Plays a Protective Role in Collagen-Induced Arthritis
Authors: Chrobak Pavel , Charlebois Roxanne , Rejtar Pavel , El Bikai Rana , Allard Bertrand , Stagg John
Published: February 2015

Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic autoimmune disease with significant morbidity and mortality. Recent studies suggest that modulation of adenosine signaling, a potent immunosuppressive pathway, is a promising approach for treatment of RA. Extracellular adenosine can come from two sources: transport of intracellular adenosine and hydrolysis of extracellular adenine nucleotides by CD73. In this study, we investigated the susceptibility of CD73-deficient C57BL/6 mice to collagen-induced arthritis (CIA), a well-established mouse model of RA. Our data demonstrated that CD73-deficient mice are significantly more susceptible to CIA than wild-type mice. CD73 deficiency resulted in an increased production of proinflammatory cytokines in the joints, increased Th1 T cell responses, and increased joint destruction. Surprisingly, this was accompanied by delayed anticollagen IgG responses, suggesting defective isotype class switching in CD73-deficient mice. Using bone marrow chimera mice, we demonstrated that CD73 expression on nonhematopoietic cells, but not on hematopoietic cells, was important for protection from CIA. We further demonstrated that administration of a selective A2A adenosine receptor agonist to CD73-deficient mice resulted in arthritis incidence similar to wild-type mice in support of a protective role for A2A signaling. Taken together, our study identifies CD73 as an important regulator of CIA in mice. It also strengthens the notion that CD73-generated adenosine by nonhematopoietic cells plays a protective role in RA and suggests that strategies able to enhance CD73 activity or expression levels may be a valid therapeutic option.
Genetic Investigation of MHC-Independent Missing-Self Recognition by Mouse NK Cells Using an In Vivo Bone Marrow Transplantation Model
Authors: Chen Peter , Aguilar Oscar A. , Rahim Mir Munir A. , Allan David S. J. , Fine Jason H. , Kirkham Christina L. , Ma Jaehun , Tanaka Miho , Tu Megan M. , Wight Andrew , Kartsogiannis Vicky , Gillespie Matthew T. , Makrigiannis Andrew P. , Carlyle James R.
Published: February 2015

MHC-I–specific receptors play a vital role in NK cell–mediated “missing-self” recognition, which contributes to NK cell activation. In contrast, MHC-independent NK recognition mechanisms are less well characterized. In this study, we investigated the role of NKR-P1B:Clr-b (Klrb1:Clec2d) interactions in determining the outcome of murine hematopoietic cell transplantation in vivo. Using a competitive transplant assay, we show that Clr-b−/− bone marrow (BM) cells were selectively rejected by wild-type B6 recipients, to a similar extent as H-2Db−/− MHC-I–deficient BM cells. Selective rejection of Clr-b−/− BM cells was mitigated by NK depletion of recipient mice. Competitive rejection of Clr-b−/− BM cells also occurred in allogeneic transplant recipients, where it was reversed by selective depletion of NKR-P1Bhi NK cells, leaving the remaining NKR-P1Blo NK subset and MHC-I–dependent missing-self recognition intact. Moreover, competitive rejection of Clr-b−/− hematopoietic cells was abrogated in Nkrp1b-deficient recipients, which lack the receptor for Clr-b. Of interest, similar to MHC-I–deficient NK cells, Clr-b−/− NK cells were hyporesponsive to both NK1.1 (NKR-P1C)–stimulated and IL-12/18 cytokine–primed IFN-γ production. These findings support a unique and nonredundant role for NKR-P1B:Clr-b interactions in missing-self recognition of normal hematopoietic cells and suggest that optimal BM transplant success relies on MHC-independent tolerance mechanisms. These findings provide a model for human NKR-P1A:LLT1 (KLRB1:CLEC2D) interactions in human hematopoietic cell transplants.
The Cyclopentenone Prostaglandin 15d-PGJ2 Inhibits the NLRP1 and NLRP3 Inflammasomes
Authors: Maier Nolan K. , Leppla Stephen H. , Moayeri Mahtab
Published: February 2015

Inflammasomes are cytosolic protein complexes that respond to diverse danger signals by activating caspase-1. The sensor components of the inflammasome, often proteins of the nucleotide-binding oligomerization domain–like receptor (NLR) family, detect stress, danger stimuli, and pathogen-associated molecular patterns. We report that the eicosanoid 15-deoxy-Δ12,14–PGJ2 (15d-PGJ2) and related cyclopentenone PGs inhibit caspase-1 activation by the NLR family leucine-rich repeat protein (NLRP)1 and NLRP3 inflammasomes. This inhibition was independent of the well-characterized role of 15d-PGJ2 as a peroxisome proliferator receptor-γ agonist, its activation of NF erythroid 2–related factor 2, or its anti-inflammatory function as an inhibitor of NF-κB. Instead, 15d-PGJ2 prevents the autoproteolytic activation of caspase-1 and the maturation of IL-1β through induction of a cellular state inhibitory to caspase-1 proteolytic function. The eicosanoid does not directly modify or inactivate the caspase-1 enzyme. Rather, inhibition is dependent on de novo protein synthesis. In a mouse peritonitis model of gout, using monosodium urate crystals to activate NLRP3, 15d-PGJ2 caused a significant inhibition of cell recruitment and associated IL-1β release. Furthermore, in a murine anthrax infection model, 15d-PGJ2 reversed anthrax lethal toxin-mediated NLRP1-dependent resistance. The findings reported in this study suggest a novel mechanism for the anti-inflammatory properties of the cyclopentenone PGs through inhibition of caspase-1 and the inflammasome.
Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin Spikes Local Inflammation That Induces Th2 Cell and T Follicular Helper Cell Responses to the Coadministered Antigen
Authors: Onishi Motoyasu , Ozasa Koji , Kobiyama Kouji , Ohata Keiichi , Kitano Mitsutaka , Taniguchi Keiichi , Homma Tomoyuki , Kobayashi Masanori , Sato Akihiko , Katakai Yuko , Yasutomi Yasuhiro , Wijaya Edward , Igarashi Yoshinobu , Nakatsu Noriyuki , Ise Wataru , Inoue Takeshi , Yamada Hiroshi , Vandenbon Alexis , Standley Daron M. , Kurosaki Tomohiro , Coban Cevayir , Aoshi Taiki , Kuroda Etsushi , Ishii Ken J.
Published: February 2015

Cyclodextrins are commonly used as a safe excipient to enhance the solubility and bioavailability of hydrophobic pharmaceutical agents. Their efficacies and mechanisms as drug-delivery systems have been investigated for decades, but their immunological properties have not been examined. In this study, we reprofiled hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HP-β-CD) as a vaccine adjuvant and found that it acts as a potent and unique adjuvant. HP-β-CD triggered the innate immune response at the injection site, was trapped by MARCO+ macrophages, increased Ag uptake by dendritic cells, and facilitated the generation of T follicular helper cells in the draining lymph nodes. It significantly enhanced Ag-specific Th2 and IgG Ab responses as potently as did the conventional adjuvant, aluminum salt (alum), whereas its ability to induce Ag-specific IgE was less than that of alum. At the injection site, HP-β-CD induced the temporary release of host dsDNA, a damage-associated molecular pattern. DNase-treated mice, MyD88-deficient mice, and TBK1-deficient mice showed significantly reduced Ab responses after immunization with this adjuvant. Finally, we demonstrated that HP-β-CD–adjuvanted influenza hemagglutinin split vaccine protected against a lethal challenge with a clinically isolated pandemic H1N1 influenza virus, and the adjuvant effect of HP-β-CD was demonstrated in cynomolgus macaques. Our results suggest that HP-β-CD acts as a potent MyD88- and TBK1-dependent T follicular helper cell adjuvant and is readily applicable to various vaccines.
Cutting Edge: STAT6 Signaling in Eosinophils Is Necessary for Development of Allergic Airway Inflammation
Authors: Stokes Kindra , LaMarche Nelson M. , Islam Nasif , Wood Amie , Huang Weishan , August Avery
Published: February 2015

Eosinophils are critical cellular mediators in allergic asthma and inflammation; however, the signals that regulate their functions are unclear. The transcription factor STAT6 regulates Th2 cytokine responses, acting downstream of IL-4 and IL-13. We showed previously that eosinophil-derived IL-13 plays an important role in the recruitment of T cells to the lung and the subsequent development of allergic asthma. However, whether eosinophils respond to Th2 signals to control allergic airway inflammation is unclear. In this report, we show that STAT6−/− eosinophils are unable to induce the development of allergic lung inflammation, including recruitment of CD4+ T cells, mucus production, and development of airways hyperresponsiveness. This is likely due to the reduced migration of STAT6−/− eosinophils to the lung and in response to eotaxin. These data indicate that, like Th cells, eosinophils need to respond to Th2 cytokines via STAT6 during the development of allergic airway inflammation.
SHP-1–Dependent Macrophage Differentiation Exacerbates Virus-Induced Myositis
Authors: Watson Neva B. , Schneider Karin M. , Massa Paul T.
Published: February 2015

Virus-induced myositis is an emerging global affliction that remains poorly characterized with few treatment options. Moreover, muscle-tropic viruses often spread to the CNS, causing dramatically increased morbidity. Therefore, there is an urgent need to explore genetic factors involved in this class of human disease. This report investigates critical innate immune pathways affecting murine virus–induced myositis. Of particular importance, the key immune regulator src homology region 2 domain–containing phosphatase 1 (SHP-1), which normally suppresses macrophage-mediated inflammation, is a major factor in promoting clinical disease in muscle. We show that Theiler’s murine encephalomyelitis virus (TMEV) infection of skeletal myofibers induces inflammation and subsequent dystrophic calcification, with loss of ambulation in wild-type (WT) mice. Surprisingly, although similar extensive myofiber infection and inflammation are observed in SHP-1−/− mice, these mice neither accumulate dead calcified myofibers nor lose ambulation. Macrophages were the predominant effector cells infiltrating WT and SHP-1−/− muscle, and an increased infiltration of immature monocytes/macrophages correlated with an absence of clinical disease in SHP-1−/− mice, whereas mature M1-like macrophages corresponded with increased myofiber degeneration in WT mice. Furthermore, blocking SHP-1 activation in WT macrophages blocked virus-induced myofiber degeneration, and pharmacologic ablation of macrophages inhibited muscle calcification in TMEV-infected WT animals. These data suggest that, following TMEV infection of muscle, SHP-1 promotes M1 differentiation of infiltrating macrophages, and these inflammatory macrophages are likely involved in damaging muscle fibers. These findings reveal a pathological role for SHP-1 in promoting inflammatory macrophage differentiation and myofiber damage in virus-infected skeletal muscle, thus identifying SHP-1 and M1 macrophages as essential mediators of virus-induced myopathy.
Bone Marrow Plasma Cells Are a Primary Source of Serum HIV-1–Specific Antibodies in Chronically Infected Individuals
Authors: Montezuma-Rusca Jairo M. , Moir Susan , Kardava Lela , Buckner Clarisa M. , Louie Aaron , Kim Leo J. Y. , Santich Brian H. , Wang Wei , Fankuchen Olivia R. , Diaz Gabriella , Daub Janine R. , Rosenzweig Sergio D. , Chun Tae-Wook , Li Yuxing , Braylan Raul C. , Calvo Katherine R. , Fauci Anthony S.
Published: February 2015

Several potent and broadly neutralizing Abs to HIV-1 have been isolated recently from peripheral blood B cells of infected individuals, based on prescreening of Ab activity in the serum. However, little is known regarding the cells that make the Abs that circulate in the blood. Accordingly, we investigated the most likely source, the bone marrow, of chronically HIV-1–infected individuals who were not receiving antiretroviral therapy. Increased frequencies of plasma cells, as well as B cell precursors, namely preB-I and preB-II, and decreased frequencies of mature B cells were observed in bone marrow aspirates of these individuals compared with HIV-negative counterparts. Increased frequencies of bone marrow plasma cells are consistent with known hallmarks of HIV-1 infection, namely hypergammaglobulinemia and increased frequencies of peripheral blood plasmablasts. Levels of HIV-1 envelope (Env)-binding and HIV-1–neutralizing Abs were measured in serum, and corresponding frequencies of Ab-secreting or Env-binding cells were measured in the blood (plasmablasts and memory B cells) and in the bone marrow (plasma cells). A strong correlation was observed between serum HIV-1–specific Abs and Env-specific bone marrow–derived plasma cells, but not circulating plasmablasts or memory B cells. These findings demonstrate that, despite HIV-1–induced phenotypic and functional B cell dysregulation in the peripheral blood and secondary lymphoid tissues, bone marrow plasma cells remain a primary source for circulating HIV-1–specific Abs in HIV-1–infected individuals.
MyD88 in Macrophages Is Critical for Abscess Resolution in Staphylococcal Skin Infection
Authors: Feuerstein Reinhild , Seidl Maximilian , Prinz Marco , Henneke Philipp
Published: February 2015

When Staphylococcus aureus penetrates the epidermis and reaches the dermis, polymorphonuclear leukocytes (PMLs) accumulate and an abscess is formed. However, the molecular mechanisms that orchestrate initiation and termination of inflammation in skin infection are incompletely understood. In human myeloid differentiation primary response gene 88 (MyD88) deficiency, staphylococcal skin and soft tissue infections are a leading and potentially life-threatening problem. In this study, we found that MyD88-dependent sensing of S. aureus by dermal macrophages (Mϕ) contributes to both timely escalation and termination of PML-mediated inflammation in a mouse model of staphylococcal skin infection. Mϕs were key to recruit PML within hours in response to staphylococci, irrespective of bacterial viability. In contrast with bone marrow–derived Mϕs, dermal Mϕs did not require UNC-93B or TLR2 for activation. Moreover, PMLs, once recruited, were highly activated in an MyD88-independent fashion, yet failed to clear the infection if Mϕs were missing or functionally impaired. In normal mice, clearance of the infection and contraction of the PML infiltrate were accompanied by expansion of resident Mϕs in a CCR2-dependent fashion. Thus, whereas monocytes were dispensable for the early immune response to staphylococci, they contributed to Mϕ renewal after the infection was overcome. Taken together, MyD88-dependent sensing of staphylococci by resident dermal Mϕs is key for a rapid and balanced immune response, and PMLs are dependent on intact Mϕ for full function. Renewal of resident Mϕs requires both local control of bacteria and inflammatory monocytes entering the skin.
Cutting Edge: NF-κB p65 and c-Rel Control Epidermal Development and Immune Homeostasis in the Skin
Authors: Grinberg-Bleyer Yenkel , Dainichi Teruki , Oh Hyunju , Heise Nicole , Klein Ulf , Schmid Roland M. , Hayden Matthew S. , Ghosh Sankar
Published: February 2015

Psoriasis is an inflammatory skin disease in which activated immune cells and the proinflammatory cytokine TNF are well-known mediators of pathogenesis. The transcription factor NF-κB is a key regulator of TNF production and TNF-induced proinflammatory gene expression, and both the psoriatic transcriptome and genetic susceptibility further implicate NF-κB in psoriasis etiopathology. However, the role of NF-κB in psoriasis remains controversial. We analyzed the function of canonical NF-κB in the epidermis using CRE-mediated deletion of p65 and c-Rel in keratinocytes. In contrast to animals lacking p65 or c-Rel alone, mice lacking both subunits developed severe dermatitis after birth. Consistent with its partial histological similarity to human psoriasis, this condition could be prevented by anti-TNF treatment. Moreover, regulatory T cells in lesional skin played an important role in disease remission. Our results demonstrate that canonical NF-κB in keratinocytes is essential for the maintenance of skin immune homeostasis and is protective against spontaneous dermatitis.
TRAF4-SMURF2–Mediated DAZAP2 Degradation Is Critical for IL-25 Signaling and Allergic Airway Inflammation
Authors: Zepp Jarod A. , Wu Ling , Qian Wen , Ouyang Wenjun , Aronica Mark , Erzurum Serpil , Li Xiaoxia
Published: February 2015

IL-25 promotes type 2 immunity by inducing the expression of Th2–associated cytokines. Although it is known that the IL-25R (IL-17RB) recruits the adaptor protein ACT1, the IL-25R signaling mechanism remains poorly understood. While screening for IL-25R components, we found that IL-25 responses were impaired in Traf4 −/− cells. Administering IL-25 to Traf4 −/− mice resulted in blunted airway eosinophilia and Th2 cytokine production. Notably, IL-25R recruitment of TRAF4 was required for the ACT1/IL-25R interaction. Mechanistically, TRAF4 recruited the E3-ligase SMURF2, to degrade the IL-25R–inhibitory molecule DAZAP2. Silencing Dazap2 increased ACT1/IL-25R interaction and IL-25 responsiveness. Moreover, a tyrosine within the IL-25R elicited DAZAP2 interference. This study indicates that TRAF4-SMURF2–mediated DAZAP2 degradation is a crucial initiating event for the IL-25 response.
High Diversity in the TCR Repertoire of GAD65 Autoantigen-Specific Human CD4+ T Cells
Authors: Eugster Anne , Lindner Annett , Catani Mara , Heninger Anne-Kristin , Dahl Andreas , Klemroth Sylvia , Kühn Denise , Dietz Sevina , Bickle Marc , Ziegler Anette-Gabrielle , Bonifacio Ezio
Published: February 2015

Autoreactive CD4+ T cells are an essential feature of type 1 diabetes mellitus. We applied single-cell TCR α- and β-chain sequencing to peripheral blood GAD65-specific CD4+ T cells, and TCR α-chain next-generation sequencing to bulk memory CD4+ T cells to provide insight into TCR diversity in autoimmune diabetes mellitus. TCRs obtained for 1650 GAD65-specific CD4+ T cells isolated from GAD65 proliferation assays and/or GAD65 557I tetramer staining in 6 patients and 10 islet autoantibody-positive children showed large diversity with 1003 different TCRs identified. TRAV and TRBV gene usage was broad, and the TRBV5.1 gene was most prominent within the GAD65 557I tetramer+ cells. Limited overlap (<5%) was observed between TCRs of GAD65-proliferating and GAD65 557I tetramer+ CD4+ T cells. Few TCRs were repeatedly found in GAD65-specific cells at different time points from individual patients, and none was seen in more than one subject. However, single chains were often shared between patients and used in combination with different second chains. Next-generation sequencing revealed a wide frequency range (<0.00001–1.62%) of TCR α-chains corresponding to GAD65-specific T cells. The findings support minor selection of genes and TCRs for GAD65-specific T cells, but fail to provide strong support for TCR-targeted therapies.
Function-theoretic Properties for the Gauss Maps of Various Classes of Surfaces
Authors: Kawakami Yu
Published: February 2015

We elucidate the geometric background of function-theoretic properties for the Gauss maps of several classes of immersed surfaces in three-dimensional space forms, for example, minimal surfaces in Euclidean three-space, improper affine spheres in the affine three-space, and constant mean curvature one surfaces and flat surfaces in hyperbolic three-space. To achieve this purpose, we prove an optimal curvature bound for a specified conformal metric on an open Riemann surface and give some applications. We also provide unicity theorems for the Gauss maps of these classes of surfaces.
Invariant measures and orbit equivalence for generalized Toeplitz subshifts
Authors: Cortez María Isabel , Petite Samuel
Published: February 2015

We show that for every metrizable Choquet simplex

K

and for every group

G

which is innite, countable, amenable and residually nite, there exists a Toeplitz

G

-subshift whose set of shift-invariant probability measures is anely homeomorphic to

K

. Furthermore, we get that for every integer

d > 1

and every Toeplitz flow

(X, T), there exists a Toeplitz

\mathbb Z^d

-subshift which is topologically orbit equivalent to

(X, T)$.
The limit set of subgroups of arithmetic groups in $\mathrm{PSL} (2, \mathbb C)^q \times \mathrm{PSL} (2, \mathbb R)^r$
Authors: Geninska Slavyana
Published: February 2015

We consider subgroups

\Gamma

of arithmetic groups in the product

\mathrm{PSL} (2,\mathbb C)^q\times \mathrm {PSL}(2,\mathbb R)^r

with

q+r\geq 2

and their limit set. We prove that the projective limit set of a nonelementary finitely generated

\Gamma

consists of exactly one point if and only if one and hence all projections of

\Gamma

to the simple factors of

\mathrm {PSL}(2,\mathbb C)^q\times \mathrm {PSL}(2,\mathbb R)^r

are subgroups of arithmetic Fuchsian or Kleinian groups. Furthermore, we study the topology of the whole limit set of

\Gamma

. In particular, we give a necessary and sufficient condition for the limit set to be homeomorphic to a circle. This result connects the geometric properties of

\Gamma

with its arithmetic ones.
Fixed-point property of random quotients by plain words
Authors: Izeki Hiroyasu
Published: February 2015

We show a fixed-point property of certain random groups for a wide class of CAT(0) spaces. Th e model of random groups under consideration is given as the set of presentations

(S, R)

, where

S

is a generating set and the set of relation

s

R is a subset of the set of all plain words of the same length with suitably xed density. Our main theorem says that, with high probability, groups obtained by such presentations have the fixed-point property for all CAT (0) spaces having bounded singularities.