Background Elevated plasma levels of C-reactive protein have been found in the majority of patients with unstable angina. The evidence of elevated levels of acute-phase proteins in unstable angina is in line with a growing body of evidence that suggests that inflammation plays a role in this syndrome and is an indirect sign of increased production of interleukin-6, which is the major determinant of acute-phase–protein production by the liver. However, in unstable angina, there is no direct proof of the role played by interleukin-6. Methods and Results We measured levels of interleukin-6 in 38 patients with unstable angina at the time of their admission to the coronary care unit and in 29 patients with stable angina. In the same groups of patients, we also measured C-reactive protein. Interleukin-6 (undetectable, ie, <3 pg/mL, in healthy volunteers) was detectable in 23 (61%) of 38 patients with unstable angina but in only 6 (21%) of 29 with stable angina ( P <.01). Median interleukin-6 levels were 5.25 pg/mL (range, 0 to 90 pg/mL) in patients with unstable angina but were below the detection limit of the assay in patients with stable angina (range, 0 to 7 pg/mL). A significant correlation was observed between interleukin-6 and C-reactive protein levels ( r =.4, P =.013). Conclusions Our study demonstrates that raised levels of interleukin-6 are common in unstable angina, correlate with C-reactive protein, and are associated with prognosis, thus confirming the importance of the cytokine pathway for the production by the liver of acute-phase proteins and strengthening the importance of inflammation in this syndrome. Further studies are required to elucidate better the role of interleukins in unstable angina.

Abstract Objective: Although postoperative cognitive dysfunction (POCD) often complicates recovery from major surgery, the pathogenic mechanisms remain unknown. We explored whether systemic inflammation, in response to surgical trauma, triggers hippocampal inflammation and subsequent memory impairment, in a mouse model of orthopedic surgery. Methods: C57BL/6J, knock out (lacking interleukin [IL]‐1 receptor, IL‐1R −/− ) and wild type mice underwent surgery of the tibia under general anesthesia. Separate cohorts of animals were tested for memory function with fear conditioning tests, or euthanized at different times to assess levels of systemic and hippocampal cytokines and microglial activation; the effects of interventions, designed to interrupt inflammation (specifically and nonspecifically), were also assessed. Results: Surgery caused hippocampal‐dependent memory impairment that was associated with increased plasma cytokines, as well as reactive microgliosis and IL‐1β transcription and expression in the hippocampus. Nonspecific attenuation of innate immunity with minocycline prevented surgery‐induced changes. Functional inhibition of IL‐1β, both in mice pretreated with IL‐1 receptor antagonist and in IL‐1R −/− mice, mitigated the neuroinflammatory effects of surgery and memory dysfunction. Interpretation: A peripheral surgery‐induced innate immune response triggers an IL‐1β‐mediated inflammatory process in the hippocampus that underlies memory impairment. This may represent a viable target to interrupt the pathogenesis of postoperative cognitive dysfunction. ANN NEUROL 2010;68:360–368

Cognitive decline following surgery in older individuals is a major clinical problem of uncertain mechanism; a similar cognitive decline also follows severe infection, chemotherapy, or trauma and is currently without effective therapy. A variety of mechanisms have been proposed, and exploring the role of inflammation, we recently reported the role of IL-1β in the hippocampus after surgery in mice with postoperative cognitive dysfunction. Here, we show that TNF-α is upstream of IL-1 and provokes its production in the brain. Peripheral blockade of TNF-α is able to limit the release of IL-1 and prevent neuroinflammation and cognitive decline in a mouse model of surgery-induced cognitive decline. TNF-α appears to synergize with MyD88 , the IL-1/TLR superfamily common signaling pathway, to sustain postoperative cognitive decline. Taken together, our results suggest a unique therapeutic potential for preemptive treatment with anti-TNF antibody to prevent surgery-induced cognitive decline.

Abstract Objective: Cognitive decline accompanies acute illness and surgery, especially in the elderly. Surgery engages the innate immune system that launches a systemic inflammatory response that, if unchecked, can cause multiple organ dysfunction. We sought to understand the mechanisms whereby the brain is targeted by the inflammatory response and how this can be resolved. Methods: C57BL/6J, Ccr2 RFP/+ Cx3cr1 GFP/+ , Ikk F/F mice and LysM‐Cre/Ikk F/F mice underwent stabilized tibial fracture operation under analgesia and general anesthesia. Separate cohorts of mice were tested for systemic and hippocampal inflammation, integrity of the blood–brain barrier (BBB), and cognition. The putative resolving effects of the cholinergic pathway on these postoperative responses were also studied. Results: Peripheral surgery disrupts the BBB via release of tumor necrosis factor‐alpha (TNFα), which facilitates the migration of macrophages into the hippocampus. Macrophage‐specific deletion of Ikappa B kinase (IKK)β, a central coordinator of TNFα signaling through activation of nuclear factor (NF) κB, prevents BBB disruption and macrophage infiltration in the hippocampus following surgery. Activation of the α7 subtype of nicotinic acetylcholine receptors, an endogenous inflammation‐resolving pathway, prevents TNFα‐induced NF‐κB activation, macrophage migration into the hippocampus, and cognitive decline following surgery. Interpretation: These data reveal the mechanisms for bidirectional communication between the brain and immune system following aseptic trauma. Pivotal molecular mechanisms can be targeted to prevent and/or resolve postoperative neuroinflammation and cognitive decline. ANN NEUROL 2011;70:986–995

Blood vessels are exposed to multiple mechanical forces that are exerted on the vessel wall (radial, circumferential and longitudinal forces) or on the endothelial surface (shear stress). The stresses and strains experienced by arteries influence the initiation of atherosclerotic lesions, which develop at regions of arteries that are exposed to complex blood flow. In addition, plaque progression and eventually plaque rupture is influenced by a complex interaction between biological and mechanical factors—mechanical forces regulate the cellular and molecular composition of plaques and, conversely, the composition of plaques determines their ability to withstand mechanical load. A deeper understanding of these interactions is essential for designing new therapeutic strategies to prevent lesion development and promote plaque stabilization. Moreover, integrating clinical imaging techniques with finite element modelling techniques allows for detailed examination of local morphological and biomechanical characteristics of atherosclerotic lesions that may be of help in prediction of future events. In this ESC Position Paper on biomechanical factors in atherosclerosis, we summarize the current ‘state of the art’ on the interface between mechanical forces and atherosclerotic plaque biology and identify potential clinical applications and key questions for future research.

Abstract Type 2 diabetes is associated with cardiovascular disease, possibly due to impaired vascular fibrous repair. Yet, the mechanisms are elusive. Here, we investigate alterations in the fibrous repair processes in type 2 diabetes atherosclerotic plaque extracellular matrix by combining multi-omics from the human Carotid Plaque Imaging Project cohort and functional studies. Plaques from type 2 diabetes patients have less collagen. Interestingly, lower levels of transforming growth factor-ß distinguish type 2 diabetes plaques and, in these patients, lower levels of fibrous repair markers are associated with cardiovascular events. Transforming growth factor-ß2 originates mostly from contractile vascular smooth muscle cells that interact with synthetic vascular smooth muscle cells in the cap, leading to collagen formation and vascular smooth muscle cell differentiation. This is regulated by free transforming growth factor-ß2 which is affected by hyperglycemia. Our findings underscore the importance of transforming growth factor-ß2-driven fibrous repair in type 2 diabetes as an area for future therapeutic strategies.

Abstract Heparan sulfate (HS) proteoglycans are important regulators of cellular responses to soluble mediators such as chemokines, cytokines and growth factors. We profiled changes in expression of genes encoding HS core proteins, biosynthesis enzymes and modifiers during macrophage polarisation, and found that the most highly regulated gene was Sulf2 , an extracellular HS 6-O-sulfatase that was markedly downregulated in response to pro-inflammatory stimuli. We then generated Sulf2 +/- bone marrow chimeric mice and examined inflammatory responses in antigen-induced arthritis, as a model of rheumatoid arthritis. Resolution of inflammation was impaired in myeloid Sulf2 +/- chimeras, with elevated joint swelling and increased abundance of pro-arthritic Th17 cells in synovial tissue. Transcriptomic and in vitro analyses indicated that Sulf2 deficiency increased type I interferon signaling in bone marrow-derived macrophages, leading to elevated expression of the Th17-inducing cytokine IL-6. This establishes that dynamic remodeling of HS by Sulf2 limits type I interferon signaling in macrophages, and so protects against Th17-driven pathology.