Régulation de l'activité transcriptionnelle du récepteur nucléaire FXR par la ghréline et les modifications post-traductionnelles

Le récepteur X des farnésoïdes (FXR) fait partie de la superfamille des récepteurs nucléaires et agit comme un facteur de transcription suite à la liaison d’un ligand spécifique. Le récepteur FXR, activé par les acides biliaires, joue un rôle essentiel dans le métabolisme des lipides et du glucose en plus de réguler l’homéostasie des acides biliaires. Notre laboratoire a récemment mis en évidence une nouvelle voie de régulation du récepteur PPARγ en réponse au récepteur de la ghréline. En effet, la ghréline induit l’activation transcriptionnelle de PPARγ via une cascade de signalisation impliquant les kinases Erk1/2 et Akt, supportant un rôle périphérique de la ghréline dans les pathologies associées au syndrome métabolique. Il est de plus en plus reconnu que la cascade métabolique impliquant PPARγ fait également intervenir un autre récepteur nucléaire, FXR. Dans ce travail, nous montrons que la ghréline induit l’activation transcriptionnelle de FXR de manière dose-dépendante et induit également la phosphorylation du récepteur sur ses résidus sérine. En utilisant des constructions tronquées ABC et CDEF de FXR, nous avons démontré que la ghréline régule l’activité de FXR via les domaines d’activation AF-1 et AF-2. L’effet de la ghréline et du ligand sélectif GW4064 sur l’induction de FXR est additif. De plus, nous avons démontré que FXR est la cible d’une autre modification post-traductionnelle, soit la sumoylation. En effet, FXR est un substrat cellulaire des protéines SUMO-1 et SUMO-3 et la sumoylation du récepteur est ligand-indépendante. SUMO-1 et SUMO-3 induisent l’activation transcriptionnelle de FXR de façon dose-dépendante. Nos résultats indiquent que la lysine 122 est le site prédominant de sumoylation par SUMO-1, quoiqu’un mécanisme de coopération semble exister entre les différents sites de sumoylation de FXR. Avec son rôle émergeant dans plusieurs voies du métabolisme lipidique, l’identification de modulateurs de FXR s’avère être une approche fort prometteuse pour faire face à plusieurs pathologies associées au syndrome métabolique et au diabète de type 2.

La modulation transcriptionnelle du neuropeptide enképhaline par les récepteurs nucléaires Nur77 et RXRγ

Certains neuropeptides (enképhaline et neurotensine) sont des modulateurs du système dopaminergique. Chez les rongeurs, le traitement avec l’antipsychotique typique halopéridol (antagoniste des récepteurs D2), augmente fortement leurs niveaux d’ARNm dans le striatum, une structure centrale du système dopaminergique qui contrôle l’activité locomotrice. Comme l’halopéridol est associé avec de nombreux effets secondaires moteurs, on peut penser que la modulation des neuropeptides est possiblement un mécanisme d’adaptation visant à rétablir l’homéostasie du système dopaminergique après le blocage des récepteurs D2. Cependant, le mécanisme moléculaire de cette régulation transcriptionnelle n’est pas bien compris. Nur77 est un facteur de transcription de la famille des récepteurs nucléaires orphelins qui agit en tant que gène d’induction précoce. Le niveau de son ARNm est aussi fortement augmenté dans le striatum suivant un traitement avec halopéridol. Plusieurs évidences nous suggèrent que Nur77 est impliqué dans la modulation transcriptionnelle des neuropeptides. Nur77 peut former des hétérodimères fonctionnels avec le récepteur rétinoïde X (RXR). En accord avec une activité transcriptionnelle d’un complexe Nur77/RXR, l’agoniste RXR (DHA) réduit tandis que l’antagoniste RXR (HX531) augmente les troubles moteurs induits par un traitement chronique à l’halopéridol chez les souris sauvages tandis que ces ligands pour RXR n’ont aucun effet chez les souris Nur77 nulles. Nos travaux ont révélé que l’antagoniste RXR (HX531) réduit l’augmentation des niveaux d’enképhaline suivant un traitement chronique avec l’halopéridol. Nous avons ensuite démontré la liaison in vitro de Nur77 sur un élément de réponse présent dans le promoteur proximal de la proenképhaline, le peptide précurseur de l’enképhaline. Ces résultats supportent l’hypothèse que Nur77, en combinaison avec RXR, pourrait participer à la régulation transcriptionnelle des neuropeptides dans le striatum et donc contribuer à la neuroadaptation du système dopaminergique suivant un traitement aux antipsychotiques typiques.

Régulation du métabolisme et du transport des lipides dans les macrophages : potentiel anti-athérosclérotique des ligands du CD36

Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de morbidité et de mortalité dans les pays industrialisés. Le récepteur CD36, exprimé à la surface des macrophages, joue un rôle déterminant dans l’internalisation des lipoprotéines oxydées menant à la formation des cellules spumeuses dans l’espace sous endothélial, première étape du développement des lésions athérosclérotiques. Nous avons montré précédemment que les sécrétines de l’hormone de croissance sont des ligands du récepteur CD36 qui possèdent un site de liaison qui chevauche celui des lipoprotéines oxydées. Cependant, aucune étude n’avait rapporté les effets potentiels des ligands sélectifs du CD36 sur la progression des lésions athérosclérotiques et le métabolisme lipidique au niveau des macrophages. Ainsi, ce projet de doctorat visait à évaluer le potentiel anti-athérosclérotique du EP 80317, un ligand sélectif du CD36, et élucider les mécanismes à l’origine de ses effets sur le métabolisme et le transport des lipides au niveau des macrophages. À cette fin, des souris déficientes en apolipoprotéine E (apoE-/-), nourries avec une diète riche en lipides et en cholestérol, ont été traitées quotidiennement pendant 12 semaines avec le EP 80317, montrant un puissant effet anti-athérosclérotique associé à une réduction de 51% des lésions aortiques et de 30% du taux plasmatique de cholestérol total. Cette même étude a permis de montrer une réduction de l’internalisation des lipoprotéines oxydées ainsi qu’une augmentation de l’expression des gènes/protéines impliqués dans l’efflux du cholestérol au niveau des macrophages, comme le peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ), liver x receptor α (LXRα) et les transporteurs ABCA1 et ABCG1, entraînant une réduction de la formation des cellules spumeuses. Ces observations nous ont conduits à élucider les mécanismes moléculaires engendrés par la liaison d’un ligand sélectif au récepteur CD36 dans les macrophages. Les études ont permis de montrer que les ligands du CD36 entraînent une augmentation de l’efflux du cholestérol vers les transporteurs ABCA1 et ABCG1 en augmentant l’expression protéique de la cyclooxygénase 2 (COX-2) consécutive à la phosphorylation de la MAP kinase ERK1/2. L’activation de COX-2 stimule la production intracellulaire de la prostaglandine 15d-PGJ2, cette dernière conduisant à l’activation du PPARγ. Finalement, une troisième étude nous a permis de mettre en évidence les effets du EP 80317 sur le transport inverse du cholestérol in vivo. L’injection de macrophages J774 radiomarqués avec du cholestérol tritié dans la cavité péritonéale de souris avec le EP 80317 nous a permis de montrer que le EP 80317 entraîne une réduction de la radioactivité retrouvée dans le foie tandis qu’il augmente celle retrouvée dans les fèces par comparaison aux souris contrôles, sans néanmoins modifier le profil plasmatique du radiotraceur entre les deux groupes. De plus, l’expression des gènes impliqués dans le transport du cholestérol au niveau intestinal comme le LXRα, ABCA1, ABCG5 ainsi que ABCG8 ont été régulés à la hausse par le EP 80317 tandis que l’expression de NPC1L1, un transporteur impliqué dans l’absorption du cholestérol, a été régulé à la baisse. Toutefois, les gènes impliqués dans le métabolisme du cholestérol au niveau du foie ne sont pas modulés par le EP 80317. En conclusion, les travaux effectués dans le cadre de cette thèse nous ont permis de montrer que l’activation du récepteur CD36 par le EP 80317 pourrait s’avérer être une nouvelle approche thérapeutique pour le traitement de l’athérosclérose. Les effets anti-athérosclérotiques et hypocholestérolémiants des ligands synthétiques du récepteur CD36 sont en partie engendrés par 1) la régulation du métabolisme des lipides au niveau des macrophages en réponse à l’activation du PPARγ par son ligand endogène, le 15d-PGJ2 et 2) par une augmentation du transport inverse du cholestérol, particulièrement par une augmentation de l’efflux transintestinal.

L’inhibition des cytochromes P450 dans les cas d’insuffisance rénale chronique : rôle de l’hormone parathyroïdienne.

L’insuffisance rénale chronique (IRC) est associée à une réduction du métabolisme de plusieurs médicaments, due à une diminution du cytochrome P450 (CYP450) hépatique. Nos études précédentes ont montré que l’IRC affecte l’activité in vivo et in vitro, de même que l’expression protéique et génique des différents isoformes du CYP450, via la présence du sérum urémique et de l’hormone parathyroïdienne (PTH). Ce projet de doctorat se divise en quatre parties. Premièrement, nous avons développé une méthode d’analyse de l’activité du CYP450, à l’aide de la production du 3-hydroxy-5,5-dimethyl-4-[4-(methylsulfonyl)phenyl] furan-2(5H)-one (DFH) à partir du 3-[(3,4-difluorobenzyl)oxy]-5,5-dimethyl-4-[4-methylsulfonyl)phenyl] furan-2(5H)-one (DFB). Cette méthode nous a permis de mieux quantifier l’activité dans les études subséquentes. Deuxièmement, l’activité du CYP450 3A est diminuée chez les patients atteints d’IRC. De plus, il a déjà été démontré que des toxines urémiques dialysables seraient impliquées puisque l’hémodialyse prévient cette inhibition du CYP450. Par contre, le mécanisme expliquant l’amélioration transitoire la composition du sérum de patients atteints d’IRC par l’hémodialyse n’est pas connu. L’objectif du projet est d’évaluer l’effet de l’hémodialyse sur l’expression protéique et génique, de même que sur l’activité du CYP450 3A2 dans un modèle d’hépatocytes de rat en culture. Troisièmement, la déficience en calcidiol est fréquente dans les cas d’IRC et l’étiologie est peu connue. Nous avons récemment montré que l’IRC est associée à une diminution du métabolisme des médicaments par le foie suite à une réduction des différents isoformes du CYP450 en partie médiée par l’hormone parathyroïdienne (PTH). La 25-hydroxylation de la vitamine D, au niveau du foie, permet la formation du calcidiol par différents isoformes du CYP450 (CYP2C11, 27A1, 2R1, 3A2 et 2J3) et pourrait être ainsi altérée en présence d’IRC. Les objectifs de cette étude sont de a) confirmer la diminution de synthèse de calcidiol en présence d’IRC et b) évaluer le rôle de la PTH dans la déficience en calcidiol. Finalement, afin de mieux comprendre les inhibitions du CYP450, nous avons étudié les voies de signalisation impliquées dans la régulation du CYP450 en présence d’IRC et avec la PTH puisque les mécanismes d’action demeurent imprécis. La contribution des facteurs de transcription et des récepteurs nucléaires suivants est étudiée ; le récepteur pregnane X (PXR), le récepteur constitutif androstane (CAR) et le facteur nucléaire kappa B (NF-κB), puisqu’ils sont potentiellement activés par le récepteur de la PTH et ces molécules ont été précédemment impliqués dans la régulation du CYP450. Les résultats obtenus montrent que l’hémodialyse des patients atteints d’IRC améliore transitoirement l’expression du CYP450 lorsque des hépatocytes sont mis en culture avec du sérum provenant de ces patients. Aussi, la 25-hydroxylation de la vitamine D est affectée par l’IRC. Les voies de signalisation du NF-κB et les facteurs nucléaires PXR et CAR sont impliqués dans l’inhibition du CYP450. En conclusion, l’IRC affecte, non seulement le métabolisme des médicaments mais aussi l’hydroxylation de la vitamine D, un des rôles endogènes effectués par le CYP450. Ces études nous permettent de mieux comprendre les effets de l’IRC afin de mieux cibler les traitements de choix pour les patients qui en sont atteints.

Le rôle de la dysrégulation du métabolisme du cholestérol par le retrait des estrogènes sur la stéatose hépatique

Les estrogènes confèrent aux femmes une protection cardiovasculaire jusqu’à la ménopause. En effet, la perte des fonctions ovariennes engendre plusieurs désordres du profil lipidique qui s’accompagnent d’une accumulation de triglycérides au foie appelée stéatose hépatique. Le retrait des estrogènes perturbe de nombreuses voies de contrôle de la cholestérolémie, provoquant simultanément une hypercholestérolémie et une stéatose hépatiques. Toutefois, à ce jour, les mécanismes d’action du retrait des estrogènes sur le métabolisme du cholestérol favorisant le stockage de triglycérides au foie demeurent imprécis. À cet égard, les travaux de cette thèse visaient à clarifier l’ensemble des effets du retrait des estrogènes sur le métabolisme du cholestérol pouvant mener à la pathogenèse de la stéatose hépatique. Lors de la première étude, l’ovariectomie (Ovx) chez la rate, un modèle bien établi de la stéatose, avait permis d’identifier la voie d’assemblage des lipoprotéines à très faible densité (VLDL) comme élément contributif à la stéatose. La voie des VLDL reliant étant également une voie de transport du cholestérol, l’étude suivante a été réalisée afin de comprendre le rôle du cholestérol alimentaire sur les lipides hépatiques. Dans cette deuxième étude, le modèle de la diète riche en lipides et en cholestérol (HFHC), aussi reconnu pour induire une stéatose hépatique, a permis d’établir des liens étroits entre le métabolisme du cholestérol et celui des lipides hépatiques. Étonnamment, de manière similaire à l’Ovx, la diète HFHC perturbait la voie d’assemblage des VLDL. En outre, les données recueillies au cours de ces travaux indiquaient qu’une dysrégulation du métabolisme des acides biliaires avait contribué à la sévérité de la stéatose hépatique induite par cette diète HFHC. Dans la continuité de ces deux premiers projets, nous nous sommes intéressés aux effets concomitants du retrait des estrogènes et d’une diète HFHC sur la stéatose hépatique. De manière intéressante, lorsque combinés, l’Ovx et la diète HFHC potentialisaient non seulement l’accumulation de lipides hépatiques, mais également les perturbations moléculaires des voies sous-jacentes à la stéatose, dont l’assemblage des VLDL et de la sécrétion d’acides biliaires. Dans l’ensemble, les données présentées dans la revue de littérature et dans les trois études reliées à cette thèse indiquent qu’une dysrégulation du métabolisme du cholestérol en réponse au retrait des estrogènes entraîne des complications favorisant l’accumulation de lipides dans le foie.

Systemic gut microbial modulation of bile acid metabolism in host tissue compartments

We elucidate the detailed effects of gut microbial depletion on the bile acid sub-metabolome of multiple body compartments (liver, kidney, heart, and blood plasma) in rats. We use a targeted ultraperformance liquid chromatography with time of flight mass-spectrometry assay to characterize the differential primary and secondary bile acid profiles in each tissue and show a major increase in the proportion of taurine-conjugated bile acids in germ-free (GF) and antibiotic (streptomycin/penicillin)-treated rats.Although conjugated bile acids dominate the hepatic profile (97.0 ± 1.5%) of conventional animals, unconjugated bile acids comprise the largest proportion of the total measured bile acid profile in kidney (60.0±10.4%) andheart (53.0 ± 18.5%) tissues. In contrast, in the GF animal, taurine-conjugated bile acids (especially taurocholic acid and tauro-β-muricholic acid) dominated the bile acid profiles (liver: 96.0 ± 14.5%; kidney: 96 ± 1%; heart: 93 ± 1%; plasma: 93.0 ± 2.3%), with unconjugated and glycine-conjugated species representing a small proportion of the profile. Higher free taurine levels were found in GF livers compared with the conventional liver (5.1-fold; P < 0.001). Bile acid diversity was also lower in GF and antibiotic-treated tissues compared with conventional animals. Because bile acids perform important signaling functions, it is clear that these chemical communication networks are strongly influencedbymicrobial activitiesormodulation, as evidenced by farnesoid X receptor-regulated pathway transcripts. The presence of specific microbial bile acid co-metabolite patterns in peripheral tissues (including heart and kidney) implies a broader signaling role for these compounds and emphasizes the extent of symbiotic microbial influences in mammalian homeostasis.

Effects of lipid-lowering drugs on reverse cholesterol transport gene expressions in peripheral blood mononuclear and HepG2 cells

Aims: The ATP-binding cassette transporters, ABCA1 and ABCG1, are LXR-target genes that play an important role in reverse cholesterol transport. We examined the effects of inhibitors of the cholesterol absorption (ezetimibe) and synthesis (statins) on expression of these transporters in HepG2 cells and peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of individuals with primary (and nonfamilial) hypercholesterolemia (HC). Materials & methods: A total of 48 HC individuals were treated with atorvastatin (10 mg/day/4 weeks) and 23 were treated with ezetimibe (10 mg/day/4 weeks), followed by simvastatin (10 mg/day/8 weeks) and simvastatin plus ezetimibe (10 mg of each/day/4 weeks). Gene expression was examined in statin- or ezetimibe-treated and control HepG2 cells as well as PBMCs using real-time PCR. Results: In PBMCs, statins and ezetimibe downregulated ABCA1 and ABCG1 mRNA expression but did not modulate NR1H2 (LxR-beta) and NR1H3 (LXR-alpha) levels. Positive correlations of ABCA1 with ABCG1 and of NR1H2 with NR1H3 expressions were found in all phases of the treatments. In HepG2 cells, ABCA1 mRNA levels remained unaltered while ABCG1 expression was increased by statin (1.0-10.0 mu M) or ezetimibe (5.0 mu M) treatments. Atorvastatin upregulated NR1H2 and NR1H3 only at 10.0 mu M, meanwhile ezetimibe (1.0-5.0 mu M) downregulated NR1H2 but did not change NR1H3 expression. Conclusion: Our findings reveal that lipid-lowering drugs downregulate ABCA1 and ABCG1 mRNA expression in PBMCs of HC individuals and exhibit differential effects on HepG2 cells. Moreover, they indicate that the ABCA1 and ABCG1 transcript levels were not correlated directly to LXR mRNA expression in both cell models treated with lipid-lowering drugs.

Metabolism and transport of oxazphosphorines and the clinical implications

The oxazaphosphorines including cyclophosphamide (CPA), ifosfamide (IFO), and trofosfamide represent an important group of therapeutic agents due to their substantial antitumor and immuno-modulating activity. CPA is widely used as an anticancer drug, an immunosuppressant, and for the mobilization of hematopoetic progenitor cells from the bone marrow into peripheral blood prior to bone marrow transplantation for aplastic anemia, leukemia, and other malignancies. New oxazaphosphorines derivatives have been developed in an attempt to improve selectivity and response with reduced toxicity. These derivatives include mafosfamide (NSC 345842), glufosfamide (D19575, β-D-glucosylisophosphoramide mustard), NSC 612567 (aldophosphamide perhydrothiazine), and NSC 613060 (aldophosphamide thiazolidine). This review highlights the metabolism and transport of these oxazaphosphorines (mainly CPA and IFO, as these two oxazaphosphorine drugs are the most widely used alkylating agents) and the clinical implications. Both CPA and IFO are prodrugs that require activation by hepatic cytochrome P450 (CYP)-catalyzed 4-hydroxylation, yielding cytotoxic nitrogen mustards capable of reacting with DNA molecules to form crosslinks and lead to cell apoptosis and/or necrosis. Such prodrug activation can be enhanced within tumor cells by the CYP-based gene directed-enzyme prodrug therapy (GDEPT) approach. However, those newly synthesized oxazaphosphorine derivatives such as glufosfamide, NSC 612567 and NSC 613060, do not need hepatic activation. They are activated through other enzymatic and/or non-enzymatic pathways. For example, both NSC 612567 and NSC 613060 can be activated by plain phosphodiesterase (PDEs) in plasma and other tissues or by the high-affinity nuclear 3'-5' exonucleases associated with DNA polymerases, such as DNA polymerases and ε. The alternative CYP-catalyzed inactivation pathway by N-dechloroethylation generates the neurotoxic and nephrotoxic byproduct chloroacetaldehyde (CAA). Various aldehyde dehydrogenases (ALDHs) and glutathione S-transferases (GSTs) are involved in the detoxification of oxazaphosphorine metabolites. The metabolism of oxazaphosphorines is auto-inducible, with the activation of the orphan nuclear receptor pregnane X receptor (PXR) being the major mechanism. Oxazaphosphorine metabolism is affected by a number of factors associated with the drugs (e.g., dosage, route of administration, chirality, and drug combination) and patients (e.g., age, gender, renal and hepatic function). Several drug transporters, such as breast cancer resistance protein (BCRP), multidrug resistance associated proteins (MRP1, MRP2, and MRP4) are involved in the active uptake and efflux of parental oxazaphosphorines, their cytotoxic mustards and conjugates in hepatocytes and tumor cells. Oxazaphosphorine metabolism and transport have a major impact on pharmacokinetic variability, pharmacokinetic-pharmacodynamic relationship, toxicity, resistance, and drug interactions since the drug-metabolizing enzymes and drug transporters involved are key determinants of the pharmacokinetics and pharmacodynamics of oxazaphosphorines. A better understanding of the factors that affect the metabolism and transport of oxazaphosphorines is important for their optional use in cancer chemotherapy.

Substrate specificity, regulation, and polymorphism of human cytochrome P450 2B6

CYP2B6 is mainly expressed in the liver that has been thought historically to play an insignificant role in human drug metabolism. However, increased interest in this enzyme has been stimulated by the discovery of polymorphic and ethnic differences in CYP2B6 expression, identification of additional substrates for CYP2B6, and evidence for co-regulation with CYP3A4. This paper updates our knowledge about the structure, function, regulation and polymorphism of CYP2B6. CYP2B6 can metabolise approximately 8% of clinically used drugs (n > 60), including cyclophosphamide, ifosfamide, tamoxifen, ketamine, artemisinin, nevirapine, efavirenz, bupropion, sibutramine, and propofol. CYP2B6 is one of the CYP enzymes that bioactivate several procarcinogens and toxicants. This enzyme also metabolizes arachidonic acid, lauric acid, 17beta-estradiol, estrone, ethinylestradiol, and testosterone. Typical substrates of CYP2B6 are non-planar molecules, neutral or weakly basic, highly lipophilic with one or two hydrogen-bond acceptors. The crystal structure of CYP2B6 has not been resolved, while several pharmacophore and homology models of human CYP2B6 have been reported. Human CYP2B6 is closely regulated by constitutive androstane receptor (CAR/NR1I3) which can activate CYP2B6 expression upon ligand binding. Pregnane X receptor and glucocorticoid receptor also play a role in the regulation of CYP2B6. Induction of CYP2B6 may partially explain some clinical drug interactions observed. For example, coadministered carbamazepine decreases the systemic exposure of bupropion. There is a wide interindividual variability in the expression and activity of CYP2B6. Such a large variability is probably due to effects of genetic polymorphisms and exposure to drugs that are inducers or inhibitors of CYP2B6. To date, at least 28 allelic variants and some subvariants of CYP2B6 (*1B through *29) have been described and some of them have been shown to have important functional impact on drug clearance and drug response. For example, the efavirenz plasma levels in African-American subjects with the CYP2B6 homozygous 516T/T genotype are approximately 3-fold higher than individuals carrying the homozygous G/G genotype. The CYP2B6 516T/T genotype is associated with 1.7-fold greater plasma levels of nevirapine in HIV-infected patients. Smokers with the 1459C>T (R487C) variant of CYP2B6 may be more vulnerable to abstinence symptoms and relapse following treatment with bupropion as a smoking cessation agent. Further studies in the structure, function, regulation and polymorphism of CYP2B6 are warranted.

Low-Resolution Molecular Models Reveal the Oligomeric State of the PPAR and the Conformational Organization of Its Domains in Solution

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Doença arterial coronariana: Um novo paradigma na AIDS

The HIV-infected individuals have been identified as a peculiar group whose propensity to the development of abnormalities in lipids metabolism supports the hypothesis that AIDS itself can be considered as an independent risk factor for the occlusive diseases development. The AIDS progression, as well as the therapy against HIV has been capable to show an array of metabolic disturbances that HIV-infected patients are prone to. These metabolic alterations affect the fate of plasmatic lipids and homocysteine as a result of three factor mainly: (i) the viral infection per se which triggers the development of hypertriglyceridemia and hipocholesterolemia; (ii) multiple vitamins and micronutrients deficiencies, that favors an onset of hyperhomocysteinemia; (iii) the state-of-the-art therapy for HIV infection, which is accompanied to idiosyncratic effects encompassing the lipid metabolism. In this context, a variety of risk factors to atherosclerosis can be identified in the HIV-infected individual. Of note, it must be considered that once life expectancy of these patients has been expanded due to the effective therapy, on the other hand they can accelerate atherosclerotic disease or its pathological appearance in the same extent.

Chronic alcohol intake upregulates hepatic expression of carotenoid cleavage enzymes and PPAR in rats

Excessive and chronic alcohol intake leads to a lower hepatic vitamin A status by interfering with vitamin A metabolism. Dietary provitamin A carotenoids can be converted into vitamin A mainly by carotenoid 15,15′-monooxygenase 1 (CMO1) and, to a lesser degree, carotenoid 9′10′-monooxygenase 2 (CMO2). CMO1 has been shown to be regulated by several transcription factors, such as the PPAR, retinoid X receptor, and thyroid receptor (TR). The regulation of CMO2 has yet to be identified. The impact of chronic alcohol intake on hepatic expressions of CMO1 and CMO2 and their related transcription factors are unknown. In this study, Fischer 344 rats were pair-fed either a liquid ethanol Lieber-DeCarli diet (n = 10) or a control diet (n = 10) for 11 wk. Hepatic retinoid concentration and expressions of CMO1, CMO2, PPARγ, PPARα, and TRβ as well as plasma thyroid hormones levels were analyzed. We observed that administering alcohol decreased hepatic retinoid levels but increased mRNA concentrations of CMO1, CMO2, PPARγ, PPARα, and TRβ and upregulated protein levels of CMO2, PPARγ, and PPARα. There was a positive correlation of PPARγ with CMO1(r = 0.89; P<0.0001) and both PPARγ and PPARα with CMO2 (r = 0.72, P< 0.001 and r = 0.62, P< 0.01, respectively). Plasma thyroid hormone concentrations did not differ between the control rats and alcohol-fed rats. This study suggests that chronic alcohol intake significantly upregulates hepatic expression of CMO1 and, to a much lesser extent, CMO2. This process may be due to alcohol-induced PPARγ expression and lower vitamin A status in the liver. © 2010 American Society for Nutrition.

Identificação de proteínas ligantes de CRABP2, proteína envolvida na via de sinalização celular por ácido retinóico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

New ligands of the cellular retinoic acid-binding protein 2 (CRABP2) suggest a role for this protein in chromatin remodeling

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Using gene-network landscape to dissect genotype effects of TCF7L2 genetic variant on diabetes and cardiovascular risk

Vaquero AR, Ferreira NE, Omae SV, Rodrigues MV, Teixeira SK, Krieger JE, Pereira AC. Using gene-network landscape to dissect genotype effects of TCF7L2 genetic variant on diabetes and cardiovascular risk. Physiol Genomics 44: 903-914, 2012. First published August 7, 2012; doi:10.1152/physiolgenomics.00030.2012.-The single nucleotide polymorphism (SNP) within the TCF7L2 gene, rs7903146, is, to date, the most significant genetic marker associated with Type 2 diabetes mellitus (T2DM) risk. Nonetheless, its functional role in disease pathology is poorly understood. The aim of the present study was to investigate, in vascular smooth muscle cells from 92 patients undergoing aortocoronary bypass surgery, the contribution of this SNP in T2DM using expression levels and expression correlation comparison approaches, which were visually represented as gene interaction networks. Initially, the expression levels of 41 genes (seven TCF7L2 splice forms and 40 other T2DM relevant genes) were compared between rs7903146 wild-type (CC) and T2DM-risk (CT + TT) genotype groups. Next, we compared the expression correlation patterns of these 41 genes between groups to observe if the relationships between genes were different. Five TCF7L2 splice forms and nine genes showed significant expression differences between groups. RXR alpha gene was pinpointed as showing the most different expression correlation pattern with other genes. Therefore, T2DM risk alleles appear to be influencing TCF7L2 splice form's expression in vascular smooth muscle cells, and RXR alpha gene is pointed out as a treatment target candidate for risk reduction in individuals with high risk of developing T2DM, especially individuals harboring TCF7L2 risk genotypes.