TNF alpha-Induced p38MAPK Activation Regulates TRPA1 and TRPV4 Activity in Odontoblast-Like Cells

The transient receptor potential (TRP) channels are unique cellular sensors that are widely expressed in many neuronal and nonneuronal cells. Among the TRP family members, TRPA1 and TRPV4 are emerging as candidate mechanosensitive channels that play a pivotal role in inflammatory pain and mechanical hyperalgesia. Odontoblasts are nonneuronal cells that possess many of the features of mechanosensitive cells and mediate important defense and sensory functions. However, the effect of inflammation on the activity of the odontoblast's mechanosensitive channels remains unknown. By using immunohistochemistry and calcium microfluorimetry, we showed that odontoblast-like cells express TRPA1 and TRPV4 and that these channels were activated by hypotonicity-induced membrane stretch. Short treatment of odontoblast-like cells with tumor necrosis factor (TNF)-α enhanced TRPA1 and TRPV4 responses to their chemical agonists and membrane stretch. This enhanced channel activity was accompanied by phospho-p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) expression. Treatment of cells with the p38 inhibitor SB202190 reduced TNF-α effects, suggesting modulation of channel activity via p38 MAPK. In addition, TNF-α treatment also resulted in an up-regulation of TRPA1 expression but down-regulation of TRPV4. Unlike TRPV4, enhanced TRPA1 expression was also evident in dental pulp of carious compared with noncarious teeth. SB202190 treatment significantly reduced TNF-α-induced TRPA1 expression, suggesting a role for p38 MAPK signaling in modulating both the transcriptional and non-transcriptional regulation of TRP channels in odontoblasts.

Effects of Physical Exercise on the P38MAPK/REDD1/14-3-3 Pathways in the Myocardium of Diet-Induced Obesity Rats

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Tenascin-W is found in malignant mammary tumors, promotes alpha8 integrin-dependent motility and requires p38MAPK activity for BMP-2 and TNF-alpha induced expression in vitro

Tenascins represent a family of extracellular matrix glycoproteins with distinctive expression patterns. Here we have analyzed the most recently described member, tenascin-W, in breast cancer. Mammary tumors isolated from transgenic mice expressing hormone-induced oncogenes reveal tenascin-W in the stroma around lesions with a high likelihood of metastasis. The presence of tenascin-W was correlated with the expression of its putative receptor, alpha8 integrin. HC11 cells derived from normal mammary epithelium do not express alpha8 integrin and fail to cross tenascin-W-coated filters. However, 4T1 mammary carcinoma cells do express alpha8 integrin and their migration is stimulated by tenascin-W. The expression of tenascin-W is induced by BMP-2 but not by TGF-beta1, though the latter is a potent inducer of tenascin-C. The expression of tenascin-W is dependent on p38MAPK and JNK signaling pathways. Since preinflammatory cytokines also act through p38MAPK and JNK signaling pathways, the possible role of TNF-alpha in tenascin-W expression was also examined. TNF-alpha induced the expression of both tenascin-W and tenascin-C, and this induction was p38MAPK- and cyclooxygenase-dependent. Our results show that tenascin-W may be a useful diagnostic marker for breast malignancies, and that the induction of tenascin-W in the tumor stroma may contribute to the invasive behavior of tumor cells.

Urokinase Receptor and Fibronectin Regulate the ERKMAPK to p38MAPK Activity Ratios That Determine Carcinoma Cell Proliferation or Dormancy In Vivo

We discovered that a shift between the state of tumorigenicity and dormancy in human carcinoma (HEp3) is attained through regulation of the balance between two classical mitogen-activated protein kinase (MAPK)-signaling pathways, the mitogenic extracellular regulated kinase (ERK) and the apoptotic/growth suppressive stress-activated protein kinase 2 (p38MAPK), and that urokinase plasminogen activator receptor (uPAR) is an important regulator of these events. This is a novel function for uPAR whereby, when expressed at high level, it enters into frequent, activating interactions with the α5β1-integrin, which facilitates the formation of insoluble fibronectin (FN) fibrils. Activation of α5β1-integrin by uPAR generates persistently high level of active ERK necessary for tumor growth in vivo. Our results show that ERK activation is generated through a convergence of two pathways: a positive signal through uPAR-activated α5β1, which activates ERK, and a signal generated by the presence of FN fibrils that suppresses p38 activity. When fibrils are removed or their assembly is blocked, p38 activity increases. Low uPAR derivatives of HEp3 cells, which are growth arrested (dormant) in vivo, have a high p38/ERK activity ratio, but in spite of a similar level of α5β1-integrin, they do not assemble FN fibrils. However, when p38 activity is inhibited by pharmacological (SB203580) or genetic (dominant negative-p38) approaches, their ERK becomes activated, uPAR is overexpressed, α5β1-integrins are activated, and dormancy is interrupted. Restoration of these properties in dormant cells can be mimicked by a direct re-expression of uPAR through transfection with a uPAR-coding plasmid. We conclude that overexpression of uPAR and its interaction with the integrin are responsible for generating two feedback loops; one increases the ERK activity that feeds back by increasing the expression of uPAR. The second loop, through the presence of FN fibrils, suppresses p38 activity, further increasing ERK activity. Together these results indicate that uPAR and its interaction with the integrin should be considered important targets for induction of tumor dormancy.

Contraction-induced changes in TNFα and Akt-mediated signalling are associated with increased myofibrillar protein in rat skeletal muscle

Resistance training results in skeletal muscle hypertrophy, but the molecular signalling mechanisms responsible for this altered phenotype are incompletely understood. We used a resistance training (RT) protocol consisting of three sessions [day 1 (d1), day 3 (d3), day 5 (d5)] separated by 48 h recovery (squat exercise, 4 sets × 10 repetitions, 3 min recovery) to determine early signalling responses to RT in rodent skeletal muscle. Six animals per group were killed 3 h after each resistance training session and 24 and 48 h after the last training session (d5). There was a robust increase in TNF? protein expression, and IKKSer180/181 and p38MAPK Thr180/Tyr182 phosphorylation on d1 (P < 0.05), which abated with subsequent RT, returning to control levels by d5 for TNF? and IKK Ser180/181. There was a trend for a decrease in MuRF-1 protein expression, 48 h following d5 of training (P = 0.08). Notably, muscle myofibrillar protein concentration was elevated compared to control 24 and 48 h following RT (P < 0.05). AktSer473 and mTORSer2448 phosphorylation were unchanged throughout RT. Phosphorylation of p70S6k Thr389 increased 3 h post-exercise on d1, d3 and d5 (P < 0.05), whilst phosphorylation of S6Ser235/236 increased on d1 and d3 (P < 0.05). Our results show a rapid attenuation of inflammatory signalling with repeated bouts of resistance exercise, concomitant with summation in translation initiation signalling in skeletal muscle. Indeed, the cumulative effect of these signalling events was associated with myofibrillar protein accretion, which likely contributes to the early adaptations in response to resistance training overload in the skeletal muscle.

Selective regulation of p38β protein and signaling by integrin-linked kinase mediates bladder cancer cell migration

Integrin-linked kinase (ILK) and p38MAPK are protein kinases that transduce extracellular signals regulating cell migration and actin cytoskeletal organization. ILK-dependent regulation of p38MAPK is critical for mammalian kidney development and in smooth muscle cell migration, however, specific p38 isoforms has not been previously examined in ILK-regulated responses. Signaling by ILK and p38MAPK is often dysregulated in bladder cancer, and here we report a strong positive correlation between protein levels of ILK and p38β, which is the predominant isoform found in bladder cancer cells, as well as in patient-matched normal bladder and tumor samples. Knockdown by RNA interference of either p38β or ILK disrupts serum-induced, Rac1-dependent migration and actin cytoskeletal organization in bladder cancer cells. Surprisingly, ILK knockdown causes the selective reduction in p38β cellular protein level, without inhibiting p38β messenger RNA (mRNA) expression. The loss of p38β protein in ILK-depleted cells is partially rescued by the 26S proteasomal inhibitor MG132. Using co-precipitation and bimolecular fluorescent complementation assays, we find that ILK selectively forms cytoplasmic complexes with p38β. In situ proximity ligation assays further demonstrate that serum-stimulated assembly of endogenous ILK–p38β complexes is sensitive to QLT-0267, a small molecule ILK kinase inhibitor. Finally, inhibition of ILK reduces the amplitude and period of serum-induced activation of heat shock protein 27 (Hsp27), a target of p38β implicated in actin cytoskeletal reorganization. Our work identifies Hsp27 as a novel target of ILK–p38β signaling complexes, playing a key role in bladder cancer cell migration.

Regulation of Chemokines, CCL3 and CCL4, by interferon gamma and Nitric oxide synthase 2 in mouse macrophages and during Salmonella enterica Serovar Typhimurium infection

Background. Interferon gamma (IFN-gamma) increases the expression of multiple genes and responses; however, the mechanisms by which IFN-gamma downmodulates cellular responses is not well understood. In this study, the repression of CCL3 and CCL4 by IFN-gamma and nitric oxide synthase 2 (NOS2) in macrophages and upon Salmonella typhimurium infection of mice was investigated. Methods. Small molecule regulators and adherent peritoneal exudates cells (A-PECs) from Nos2(-/-)mice were used to identify the contribution of signaling molecules during IFN-gamma-mediated in vitro regulation of CCL3, CCL4, and CXCL10. In addition, infection of bone marrow-derived macrophages (BMDMs) and mice (C57BL/6, Ifn-gamma(-/), and Nos2(-/-)) with S. typhimurium were used to gain an understanding of the in vivo regulation of these chemokines. Results. IFN-gamma repressed CCL3 and CCL4 in a signal transducer and activator of transcription 1 (STAT1)-NOS2-p38 mitogen activated protein kinase (p38MAPK)-activating transcription factor 3 (ATF3) dependent pathway in A-PECs. Also, during intracellular replication of S. typhimurium in BMDMs, IFN-gamma and NOS2 repressed CCL3 and CCL4 production. The physiological roles of these observations were revealed during oral infection of mice with S. typhimurium, wherein endogenous IFN-gamma and NOS2 enhanced serum amounts of tumor necrosis factor alpha and CXCL10 but repressed CCL3 and CCL4. Conclusions. This study sheds novel mechanistic insight on the regulation of CCL3 and CCL4 in mouse macrophages and during S. typhimurium oral infection.

Inhibition of protein synthesis leading to unfolded protein response is the major event in abrin-mediated apoptosis

Abrin obtained from the plant Abrus precatorius inhibits protein synthesis and also triggers apoptosis in cells. Previous studies from our laboratory suggested a link between these two events. Using an active site mutant of abrin A-chain which exhibits 225-fold lower protein synthesis inhibitory activity than the wild-type abrin A-chain, we demonstrate in this study that inhibition of protein synthesis induced by abrin is the major factor triggering unfolded protein response leading to apoptosis. Since abrin A-chain requires the B-chain for internalization into cells, the wild-type and mutant recombinant abrin A-chains were conjugated to native ricin B-chain to generate hybrid toxins, and the toxic effects of the two conjugates were compared. The rate of inhibition of protein synthesis mediated by the mutant ricin B-rABRA (R167L) conjugate was slower than that of the wild-type ricin B-rABRA conjugate as expected. The mutant conjugate activated p38MAPK and caspase-3 similar to its wild-type counterpart although at later time points. Overall, these results confirm that inhibition of protein synthesis is the major event contributing to abrin-mediated apoptosis.

Caractérisation de la voie de signalisation AMPK/ACC dans le foie et l’intestin du Psammomys obesus, un modèle animal de résistance à l’insuline et de diabète de type 2

L’expansion des maladies métaboliques dans les sociétés modernes exige plus d’activités de recherche afin d’augmenter notre compréhension des mécanismes et l’identification de nouvelles cibles d’interventions cliniques. L’obésité, la résistance à l’insuline (RI) et la dyslipidémie, en particulier sont tous des facteurs de risque associés à la pathogenèse du diabète de type 2 (DT2) et des maladies cardiovasculaires. Ainsi, la dyslipidémie postprandiale, notamment la surproduction des lipoprotéines hépatiques et intestinales, contribue d’une façon significative à l’hypertriglycéridémie. Quoique plusieurs études cliniques et fondamentales chez l’homme et les modèles animaux aient mis en évidence les rôles importants joués par le foie et l’intestin dans la dyslipidémie, les mécanismes moléculaires en cause ne sont pas bien élucidés. L’une des voies principales régulant le métabolisme lipidique est la voie de la protéine kinase AMPK. L’épuisement de l’ATP intracellulaire entraîne une activation de l’AMPK qui va œuvrer pour rétablir l’équilibre énergétique en stimulant des voies génératrices d’ATP et en inhibant des voies anaboliques consommatrices d’ATP. Les effets positifs de l’activation de l’AMPK comprennent l’augmentation de la sensibilité à l’insuline dans les tissus périphériques, la réduction de l’hyperglycémie et la réduction de la lipogenèse, d’où son importance dans les interventions cliniques pour la correction des dérangements métaboliques. Il est à souligner que le rôle de l’AMPK dans le foie et l’intestin semble plus complexe et mal compris. Ainsi, la voie de signalisation de l’AMPK n’est pas bien élucidée dans les situations pathologiques telles que le DT2, la RI et l’obésité. Dans le présent projet, notre objectif consiste à caractériser le rôle de cette voie de signalisation dans la lipogenèse hépatique et dans le métabolisme des lipides dans l’intestin chez le Psammomys obesus, un modèle animal d’obésité, de RI et de DT2. À cette fin, 3 groupes d’animaux sont étudiés (i.e. contrôle, RI et DT2). En caractérisant la voie de signalisation de l’AMPK/ACC dans le foie, nous avons constaté une augmentation de l’expression génique des enzymes clés de la lipogenèse (ACC, FAS, SCD-1 et mGPAT) et des facteurs de transcription (ChREBP, SREBP-1) qui modulent leur niveau d’expression. Nos analyses détaillées ont révélé, par la suite, une nette augmentation de l’expression de l’isoforme cytosolique de l’ACC, ACC1 (impliqué dans la lipogenèse de novo) concomitante avec une invariabilité de l’expression de l’isoforme mitochondrial ACC2 (impliqué dans la régulation négative de la β-oxydation). En dépit d’un état adaptatif caractérisé par une expression protéique et une phosphorylation (activation) élevées de l’AMPKα, l’activité de la kinase qui phosphoryle et inhibe l’ACC reste très élevée chez les animaux RI et DT2. Au niveau de l’intestin grêle des animaux RI et DT2, nous avons démontré que l’augmentation de la lipogenèse intestinale est principalement associée avec une diminution de la voie de signalisation de l’AMPK (i.e. expression protéique et phosphorylation/activation réduites des deux isoformes AMPKα1 et AMPKα2). La principale conséquence de la diminution de l’activité AMPK est la réduction de la phosphorylation de l’ACC. Étant donné que le niveau d’expression totale d’ACC reste inchangé, nos résultats suggèrent donc une augmentation de l’activité des deux isoformes ACC1 et ACC2. En parallèle, nous avons observé une réduction de l’expression protéique et génique de la CPT1 [enzyme clé de la β-oxydation des acides gras (AG)]. L’ensemble de ces résultats suggère une inhibition de l’oxydation des AG concomitante avec une stimulation de la lipogenèse de novo. Enfin, nous avons démontré que l’intestin grêle est un organe sensible à l’action de l’insuline et que le développement de la résistance à l’insuline pourrait altérer les deux voies de signalisation (i.e. Akt/GSK3 et p38MAPK) essentielles dans plusieurs processus métaboliques. En conclusion, nos résultats indiquent que l’augmentation de la lipogenèse qui contribue pour une grande partie à la dyslipidémie dans la résistance à l’insuline et le diabète serait due, en partie, à des défauts de signalisation par l’AMPK. Nos observations illustrent donc le rôle crucial du système AMPK au niveau hépatique et intestinal, ce qui valide l’approche thérapeutique consistant à activer l’AMPK pour traiter les maladies métaboliques.

Modulation de l'expression des CYP1A2 et CYP3A6 par l'interleukine-1B[beta] et l'interleukine-6

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Role of receptor and non-receptor protein tyrosine kinases in vasoactive peptide-induced signaling

L'endothéline-1 (ET-1) et l'angiotensine II (Ang II) jouent un rôle important dans le maintien de la pression artérielle et l'homéostasie vasculaire. Une activité accrue de ces peptides vasoactifs est présumée contribuer au développement de pathologies vasculaires, telles que l'hypertension, l'athérosclérose, l'hypertrophie et la resténose. Ceci est causé par une activation excessive de plusieurs voies de signalisation hypertrophiques et prolifératives, qui incluent des membres de la famille des Mitogen Activated Protein Kinases (MAPK), ainsi que la famille phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-K) / protéine kinase B (PKB). Bien que l'activation de ces voies de signalisation soit bien élucidée, les éléments en amont responsables de l'activation des MAPK et de la PKB, induite par l'ET-1 et Ang II, demeurent mal compris. Durant les dernières années, le concept de la transactivation de récepteurs et/ou non-récepteurs protéines tyrosine kinases (PTK) dans le déclenchement des événements de signalisation induits par les peptides vasoactifs a gagné beaucoup de reconnaissance. Nous avons récemment démontré que la PTK Insulin-like Growth Factor type-1 Receptor (IGF-1R) joue un rôle dans la transduction des signaux induits par l‟H2O2, menant à la phosphorylation de la PKB. Étant donné que les peptides vasoactifs génèrent des espèces réactives d'oxygène, telles que l‟H2O2 lors de leur signalisation, nous avons examiné le rôle de d‟IGF-1R dans la phosphorylation de la PKB et les réponses hypertrophiques dans les cellules muscle lisse vasculaires (CMLV) induites par l'ET-1 et Ang II. AG-1024, un inhibiteur spécifique de l'IGF-1R, a atténué la phosphorylation de la PKB induite à la fois par l'ET-1 et Ang II. Le traitement des CMLVs avec l‟ET-1 et Ang II a également induit une phosphorylation des résidus tyrosine dans les sites d'autophosphorylation d'IGF-1R, celle-ci a été bloquée par l‟AG-1024. En outre, l‟ET-1 et l‟Ang II on tous les deux provoqué la phosphorylation de c-Src, une PTK non-récepteur, bloqué par PP-2, inhibiteur spécifique de la famille Src. La PP-2 a également inhibé la phosphorylation de PKB et d‟IGF-1R induite par l‟ET-1 et l‟Ang II. De plus, la synthèse de protéines ainsi que d‟ADN, marqueurs de la prolifération cellulaire et de l'hypertrophie, ont également été atténuée par l‟AG-1024 et le PP-2. Bien que ce travail démontre le rôle de c-Src dans la phosphorylation PKB induite par l'ET-1 et Ang II, son rôle dans l'activation des MAPK induit par l'ET-1 dans les CMLVs reste controversé. Par conséquent, nous avons examiné l'implication de c-Src dans l'activation de ERK 1/2, JNK et p38MAPK, par l'ET-1 et Ang II, ainsi que leur capacité à régulariser l'expression du facteur de transcription Early growth transcription factor-1 « Egr-1 ». ET-1 et Ang II ont induit la phosphorylation de ERK 1/2, JNK et p38 MAPK, et ont amplifié l'expression d'Egr-1 dans les CMLVs. Cette augmentation de la phosphorylation des MAPK a été diminuée par la PP-2, qui a aussi atténué l'expression d'Egr-1 induite par l'ET-1 et l'Ang II. Une preuve supplémentaire du rôle de c-Src dans ce processus a été obtenue en utilisant des fibroblastes embryonnaires de souris déficientes en c-Src (Src -/- MEF). L'expression d'Egr-1, ainsi que l'activation des trois MAPKs par l'ET-1 ont été atténuées dans les cellules Src -/- par rapport au MEF exprimant des taux normaux Src. En résumé, ces données suggèrent que l'IGF-1R et c-Src PTK jouent un rôle essentiel dans la régulation de la phosphorylation de PKB et des MAPK dans l‟expression d'Egr-1, ainsi que dans les réponses hypertrophiques et prolifératives induites par l'ET-1 et Ang II dans les CMLVs.

Cardiac cell fate control by the imidazoline I1 receptor/nischarin : application in cardiac pathology

La moxonidine, un médicament antihypertenseur sympatholytique de type imidazolinique, agit au niveau de la médulla du tronc cérébral pour diminuer la pression artérielle, suite à l’activation sélective du récepteur aux imidazolines I1 (récepteur I1, aussi nommé nischarine). Traitement avec de la moxonidine prévient le développement de l’hypertrophie du ventricule gauche chez des rats hypertendus (SHR), associé à une diminution de la synthèse et une élévation transitoire de la fragmentation d’ADN, des effets antiprolifératifs et apoptotiques. Ces effets se présentent probablement chez les fibroblastes, car l’apoptose des cardiomyocytes pourrait détériorer la fonction cardiaque. Ces effets apparaissent aussi avec des doses non hypotensives de moxonidine, suggérant l’existence d’effets cardiaques directes. Le récepteur I1 se trouvé aussi dans les tissus cardiaques; son activation ex vivo par la moxonidine stimule la libération de l’ANP, ce qui montre que les récepteurs I1 cardiaques sont fonctionnels malgré l’absence de stimulation centrale. Sur la base de ces informations, en plus du i) rôle des peptides natriurétiques comme inhibiteurs de l’apoptose cardiaque et ii) des études qui lient le récepteur I1 avec la maintenance de la matrix extracellulaire, on propose que, à part les effets sympatholytiques centrales, les récepteurs I1 cardiaques peuvent contrôler la croissance-mort cellulaire. L’activation du récepteur I1 peut retarder la progression des cardiopathies vers la défaillance cardiaque, en inhibant des signaux mal adaptatifs de prolifération et apoptose. Des études ont été effectuées pour : 1. Explorer les effets in vivo sur la structure et la fonction cardiaque suite au traitement avec moxonidine chez le SHR et le hamster cardiomyopathique. 2. Définir les voies de signalisation impliquées dans les changements secondaires au traitement avec moxonidine, spécifiquement sur les marqueurs inflammatoires et les voies de signalisation régulant la croissance et la survie cellulaire (MAPK et Akt). 3. Explorer les effets in vitro de la surexpression et l’activation du récepteur I1 sur la survie cellulaire dans des cellules HEK293. 4. Rechercher la localisation, régulation et implication dans la croissance-mort cellulaire du récepteur I1 in vitro (cardiomyocytes et fibroblastes), en réponse aux stimuli associés au remodelage cardiaque : norépinephrine, cytokines (IL-1β, TNF-α) et oxydants (H2O2). Nos études démontrent que la moxonidine, en doses hypotensives et non-hypotensives, améliore la structure et la performance cardiaque chez le SHR par des mécanismes impliquant l’inhibition des cytokines et des voies de signalisation p38 MAPK et Akt. Chez le hamster cardiomyopathique, la moxonidine améliore la fonction cardiaque, module la réponse inflammatoire/anti-inflammatoire et atténue la mort cellulaire et la fibrose cardiaque. Les cellules HEK293 surexprimant la nischarine survivent et prolifèrent plus en réponse à la moxonidine; cet effet est associé à l’inhibition des voies ERK, JNK et p38 MAPK. La surexpression de la nischarine protège aussi de la mort cellulaire induite par le TNF-α, l’IL-1β et le H2O2. En outre, le récepteur I1 s’exprime dans les cardiomyocytes et fibroblastes, son activation inhibe la mort des cardiomyocytes et la prolifération des fibroblastes induite par la norépinephrine, par des effets différentiels sur les MAPK et l’Akt. Dans des conditions inflammatoires, la moxonidine/récepteur aux imidazolines I1 protège les cardiomyocytes et facilite l’élimination des myofibroblastes par des effets contraires sur JNK, p38 MAPK et iNOS. Ces études démontrent le potentiel du récepteur I1/nischarine comme cible anti-hypertrophique et anti-fibrose à niveau cardiaque. L’identification des mécanismes cardioprotecteurs de la nischarine peut amener au développement des traitements basés sur la surexpression de la nischarine chez des patients avec hypertrophie ventriculaire. Finalement, même si l’effet antihypertenseur des agonistes du récepteur I1 centraux est salutaire, le développement de nouveaux agonistes cardiosélectifs du récepteur I1 pourrait donner des bénéfices additionnels chez des patients non hypertendus.

Inflammation intestinale associée à la fibrose kystique : rôle du CFTR et propriétés anti-inflammatoires de la vitamine D

Les patients fibrose kystique (FK) souffrent de complications digestives qui incluent une inflammation intestinale modérée dont l’étiologie est méconnue. Les personnes atteintes de FK présentent également une malabsorption des vitamines liposolubles, telles la vitamine D. Or, la vitamine D possède des propriétés immunomodulatrices et anti-inflammatoires. Le présent projet vise à investiguer le rôle du CFTR, dont le gène est muté dans la FK, dans l’étiologie de cette inflammation intestinale et à étudier le potentiel anti-inflammatoire de la vitamine D sur celle-ci. Le CFTR a été invalidé génétiquement par la méthode des ARN interférents (shRNAi) et/ou inhibé pharmacologiquement par l’utilisation d’un antagoniste inhibiteur spécifique (CFTRinh-172). Un état inflammatoire a été induit par les cytokines pro-inflammatoires TNF-α et IL-1β. Afin d’évaluer le rôle anti-inflammatoire de la vitamine D, les cellules ont été pré-traitées avec la forme bioactive de la vitamine D, la 1,25(OH)2D3. La sécrétion et l’expression génique d’interleukine-8, ainsi que l’activation de la voie de signalisation p38MAPK et du facteur de transcription NFκB ont été évaluées. Pour explorer la voie par laquelle la vitamine D exerce ses actions anti-inflammatoires, les cellules ont été pré-incubées avec le BIRB796 pour inhiber la voie p38MAPK. Finalement l’expression génique du récepteur nucléaire de la vitamine D et des hydroxylases intestinales impliquées dans son métabolisme a été déterminée. Nos résultats suggèrent que le CFTR a un rôle dans l’étiologie de l’inflammation intestinale associée à la FK. De plus, la vitamine D semble moduler à la baisse la réponse inflammatoire de la cellule intestinale dont le CFTR a été génétiquement invalidé.

Les effets de l’Angiopoietin-like 2 sur la voie cytoprotectrice antioxydante Nrf2

L’angiopoietin-like 2 (angptl2) est une glycoprotéine de 64 kDa pro-inflammatoire et pro-athérogénique associée à divers maladies inflammatoires chroniques. Il est probable que l’angptl2 possède également un effet pro-oxydant, puisqu’elle stimule la production aigüe de dérivés réactifs oxygénés (DRO). Le facteur de transcription « nuclear factor (erythroidderived 2)-like 2 » (Nrf2) fait partie d’un mécanisme antioxydant majeur permettant de maintenir l’équilibre redox via l’induction de plusieurs gènes de l’élément de réponse antioxydante (ERA). En présence de DRO, la protéine Keap-1 se dissocie de Nrf2 et cesse de promouvoir sa dégradation protéasomale. Cette dissociation est stimulée par la protéine DJ-1 qui favorise la translocation nucléaire de Nrf2. La p38MAPK peut phosphoryler Nrf2 et promouvoir son interaction avec Keap-1. Nous avons posé l’hypothèse selon laquelle l’angptl2 causait un stress oxydant chronique, d’abord en stimulant en aigu la production de DRO, puis en inhibant la voie antioxydante Nrf2. Nous avons étudié, par immunobuvardage de type Western sur des cellules endothéliales en culture (HUVEC), les effets de l’angptl2 recombinante (100 nM) sur les niveaux protéiques nucléaires de Nrf2, les niveaux de Keap-1 dans le cytosol et de DJ-1 dans le noyau, en absence et en présence de l’antioxydant NAC (10 μM). Nous avons également étudié l’activation de la p38MAPK. Les niveaux nucléaires de Nrf2 n’ont pas été affectés par la stimulation aigüe (10 min) à l’angptl2 recombinante, mais ont été diminués par la stimulation chronique (24 h). L’ajout d’un agent antioxydant n’a pas altéré l’effet chronique, indiquant que les DRO ne sont pas directement impliqués. Les niveaux protéiques cytosoliques de Keap-1, protéine inhibitrice de Nrf2, et les niveaux nucléaires de DJ-1, protéine stabilisatrice de Nrf2, n’ont pas été affectés par l’angptl2 de manière significative. La phosphorylation de la p38MAPK n’a pas été non plus affectée par la stimulation aigüe ou chronique à l’angptl2. Ces données suggèrent que l’angptl2 n’a pas d’effet aigu, mais a un effet chronique inhibiteur sur la voie Nrf2, qui n’est pas associé à un effet sur Keap-1, DJ-1 ou p38MAPK.