Elevated hepatocyte growth factor levels in osteoarthritis osteoblasts contribute to their altered response to bone morphogenetic protein-2 and reduced mineralization capacity

International audience

Bcl-xL (S49) and (S62) sequential phosphorylation/dephosphorylation during mitosis prevents chromosome instability and aneuploidy

Une caractéristique intéressante de la protéine Bcl-xL est la présence d'un domaine en boucle non-structurée entre les hélices α1 and α2 de la protéine. Ce domaine protéique n'est pas essentiel pour sa fonction anti-apoptotique et absent chez CED-9, la protéine orthologue chez Caenorhabditis elegans. A l'intérieur de ce domaine, Bcl-xL subit une phosphorylation et déphosphorylation dynamique sur les résidus Ser49 et Ser62 en phase G2 du cycle cellulaire et lors de la mitose. Lorsque ces résidus sont mutés et les protéines exprimées dans des cellules cancéreuses, les cellules démontrent plusieurs défauts mitotiques liés à l'instabilité chromosomique. Pour analyser les effets de Bcl-xL Ser49 et Ser62 dans les cellules normales, les présentes études ont été réalisées dans des cellules diploïdes humaines normales, et in vivo chez Caenorhabditis elegans. Dans une première étude, nous avons utilisé la lignée cellulaire de cellules fibroblastiques diploïdes humaines normales BJ, exprimant Bcl-xL (type sauvage), (S49A), (S49D), (S62A), (S62D) et les double (S49/62A) et (S49/62D) mutants. Les cellules exprimant les mutants de phosphorylation ont montré des cinétiques de doublement de la population cellulaire réduites. Ces effets sur la cinétique de doublement de la population cellulaire corrèle avec l'apparition de la sénescence cellulaire, sans impact sur les taux de mort cellulaire. Ces cellules sénescentes affichent des phénotypes typiques de sénescence associés notamment à haut niveau de l'activité β-galactosidase associée à la sénescence, la sécrétion d' interleukine-6, l'activation de p53 et de p21WAF1/ Cip1, un inhibiteur des complexes kinase cycline-dépendant, ainsi que la formation de foyers de chromatine nucléaire associés à γH2A.X. Les analyses de fluorescence par hybridation in situ et des caryotypes par coloration au Giemsa ont révélé que l'expression des mutants de phosphorylation de Bcl-xL provoquent de l'instabilité chromosomique et l'aneuploïdie. Ces résultats suggèrent que les cycles de phosphorylation et déphosphorylation dynamiques de Bcl-xL Ser49 et Ser62 sont importants dans le maintien de l'intégrité des chromosomes lors de la mitose dans les cellules normales. Dans une deuxième étude, nous avons entrepris des expériences chez Caenorhabditis elegans pour comprendre l'importance des résidus Ser49 et Ser62 de Bcl-xL in vivo. Les vers transgéniques portant les mutations de Bcl-xL (S49A, S62A, S49D, S62D et S49/62A) ont été générés et leurs effets ont été analysés sur les cellules germinales des jeunes vers adultes. Les vers portant les mutations de Bcl-xL ont montré une diminution de ponte et d'éclosion des oeufs, des variations de la longueur de leurs régions mitotiques et des zones de transition, des anomalies chromosomiques à leur stade de diplotène, et une augmentation de l'apoptose des cellules germinales. Certaines de ces souches transgéniques, en particulier les variants Ser/Ala, ont également montré des variations de durée de vie par rapport aux vers témoins. Ces observations in vivo ont confirmé l'importance de Ser49 et Ser62 à l'intérieur du domaine à boucle de Bcl-xL pour le maintien de la stabilité chromosomique. Ces études auront une incidence sur les futures stratégies visant à développer et à identifier des composés qui pourraient cibler non seulement le domaine anti-apoptotique de la protéine Bcl-xL, mais aussi son domaine mitotique pour la thérapie du cancer.

Association between ferritin, high sensitivity c-reactive protein (hsCRP) and relative abundance of Hepcidin mRNA with the risk of type 2 diabetes in obese subjects

Obesity and Type 2 diabetes mellitus share a strong pro-inflammatory profile. It has been observed that iron is a risk factor in the development of type 2 diabetes. The aim of this study was to evaluate the relationship between iron nutritional status and inflammation with the risk of type 2 diabetes development in obese subjects. We studied 30 obese men with type 2 diabetes (OBDM); 30 obese subjects without diabetes (OB) and 30 healthy subjects (Cn). We isolated peripheral mononuclear cells (PMCs) and challenged them with high Fe concentrations. Total mRNA was isolated and relative abundance of TNF-αIL-6 and hepcidin were determined by qPCR. Iron status, biochemical, inflammatory and oxidative stress parameters were also characterized. OBDM and OB patients showed increased hsCRP levels compared to the Cn group. OBDM subjects showed higher levels of ferritin than the Cn group. TNF-α and IL-6 mRNA relative abundances were increased in OBDM PMCs treated with high/Fe. Hepcidin mRNA was increased with basal and high iron concentration. We found that the highest quartile of ferritin was associated with an increased risk of type 2 diabetes when it was adjusted to BMI and HOMA-IR; this association was independent of the inflammatory status. The highest level of hepcidin gene expression also showed a trend of increased risk of diabetes, however it was not significant. Levels of hsCRP over 2 mg/L showed a significant trend of increasing the risk of diabetes. In conclusion, iron may stimulate the expression of pro-inflammatory genes (TNF-α and IL-6), and both hepcidin and ferritin gene expression levels could be a risk factor for the development of type 2 diabetes. Subjects that have an increased cardiovascular risk also have a major risk to develop type 2 diabetes, which is independent of the BMI and insulin resistance state.