Paraquat-Induced Retinal Degeneration Is Exaggerated in CX3CR1-Deficient Mice and Is Associated with Increased Retinal Inflammation

PURPOSE:
To investigate the role of the Fractalkine receptor CX3CR1 pathway in oxidative insults-mediated retinal degeneration and immune activation.
METHODS:
A prooxidant, paraquat (0.75 µM) was injected into the vitreous of C57BL/6J, CX3CR1(gpf/+), and CX3CR1(gfp/gfp) mice. Retinal lesions were investigated clinically by topic endoscopic fundus imaging and fluorescence angiography, and pathologically by light- and electron microscopy. Retinal immune gene expression was determined by real-time RT-PCR. Microglial activation and immune cell infiltration were examined by confocal microscopy of retinal flatmounts.
RESULTS:
Intravitreal injection of paraquat (0.75 µM) resulted in acute retinal capillary nonperfusion within 2 days, which improved from 4 days to 4 weeks postinjection (p.i.). Panretinal degeneration was observed at 4 days p.i. and progressed further at 4 weeks p.i. In the absence of CX3CR1, retinal degeneration was exaggerated and was accompanied by increased TNF-a, iNOS, IL-1ß, Ccl2, and Casp-1 gene expression. Confocal microscopy of retinal flatmounts revealed microglial activation and CD44(+)MHC-II(+) monocyte and GR1(+) neutrophil infiltration in paraquat-injected eyes. The number of activated microglia and infiltrating leukocytes was significantly higher in CX3CR1(gfp/gfp) mice than in CX3CR1(gfp/+) mice.
CONCLUSIONS:
Our results suggest that the CX3CR1 signaling pathway may play an important role in controlling retinal inflammation under oxidative and ischemia/reperfusion conditions. In the absence of CX3CR1, uncontrolled retinal inflammation results in exaggerated retinal degeneration.

Dam Methylation Participates in the Regulation of PmrA/PmrB and RcsC/RcsD/RcsB Two Component Regulatory Systems in Salmonella enterica Serovar Enteritidis

The absence of Dam in Salmonella enterica serovar Enteritidis causes a defect in lipopolysaccharide (LPS) pattern associated to a reduced expression of wzz gene. Wzz is the chain length regulator of the LPS O-antigen. Here we investigated whether Dam regulates wzz gene expression through its two known regulators, PmrA and RcsB. Thus, the expression of rcsB and pmrA was monitored by quantitative real-time RT-PCR and Western blotting using fusions with 3×FLAG tag in wild type (wt) and dam strains of S. Enteritidis. Dam regulated the expression of both rcsB and pmrA genes; nevertheless, the defect in LPS pattern was only related to a diminished expression of RcsB. Interestingly, regulation of wzz in serovar Enteritidis differed from that reported earlier for serovar Typhimurium; RcsB induces wzz expression in both serovars, whereas PmrA induces wzz in S. Typhimurium but represses it in serovar Enteritidis. Moreover, we found that in S. Enteritidis there is an interaction between both wzz regulators: RcsB stimulates the expression of pmrA and PmrA represses the expression of rcsB. Our results would be an example of differential regulation of orthologous genes expression, providing differences in phenotypic traits between closely related bacterial serovars.

Complement expression in retinal pigment epithelial cells is modulated by activated macrophages

Complement activation is involved in a variety of retinal diseases. We have shown previously that a number of complement components and regulators can be produced locally in the eye, and that retinal pigment epithelial (RPE) cells are the major source of complement expression at the retina-choroidal interface. The expression of complement components by RPE cells is regulated by inflammatory cytokines. Under aging or inflammatory conditions, microglia and macrophages accumulate in the subretinal space, where they are in close contact with RPE cells. In this study, we investigated the effect of activated macrophages on complement expression by RPE cells. Mouse RPE cells were treated with the supernatants from un-activated bone marrow-derived macrophages (BM-DMs), the classically activated BM-DMs (M1) and different types of the alternatively activated BM-DMs (M2a by IL-4, M2b by immune complex and lipopolysaccharide (LPS), M2c by IL-10). The expression of inflammatory cytokines and complement genes by RPE cells were determined by real-time RT-PCR. The protein expression of CFB, C3, C1INH, and C1r was examined by Western blot. Our results show that un-stimulated RPE cells express a variety of complement-related genes, and that the expression levels of complement regulators, including C1r, factor H (CFH), DAF1, CD59, C1INH, Crry, and C4BP genes are significantly higher than those of complement component genes (C2, C4, CFB, C3, and C5). Macrophage supernatants increased inflammatory cytokine (IL-1ß, IL-6, iNOS), chemokine (CCL2) and complement expression in RPE cells. The supernatants from M0, M2a and M2c macrophages mildly up-regulated (2~3.5-fold) CFB, CFH and C3 gene expression in RPE cells, whereas the supernatants from M1 and M2b macrophages massively increased (10~30-fold) CFB and C3 gene expression in RPE cells. The expression of other genes, including C1r, C2, C4, CFH, Masp1, C1INH, and C4BP in RPE cells was also increased by the supernatants of M1 and M2b macrophages; however, the increment levels were significantly lower than CFB and C3 genes. M1 and M2b macrophage supernatants enhanced CFB (Bb fragment) protein expression and C3 secretion by RPE cells. M1 macrophages may affect complement expression in RPE cells through the STAT1 pathway. Our results suggest that under inflammatory conditions, activated macrophages could promote the alternative pathway of complement activation in the retina via induction of RPE cell CFB and C3 expression.

Advanced glycation endproduct modified basement membrane attenuates endothelin-1 induced [Ca2+]i signalling and contraction in retinal microvascular pericytes

PURPOSE: To assess the effects of advanced glycation endproduct (AGE) modification of vascular basement membrane (BM) on endothelin-1 (Et-1) induced intracellular [Ca2+] ([Ca2+]i) homeostasis and contraction in retinal microvascular pericytes (RMP). METHODS: RMPs were isolated from bovine retinal capillaries and propagated on AGE modified BM extract (AGE-BM) or non-modified native BM. Cytosolic Ca2+ was estimated using fura-2 microfluorimetry and cellular contraction determined by measurement of planimetric cell surface area. ETA receptor mRNA and protein expression was assessed by real time RT-PCR and western blotting, respectively. RESULTS: Exogenous endothelin-1 (Et-1) evoked rises in [Ca2+]i and contraction in RMPs were found to be mediated entirely through ETA receptor (ETAR) activation. Both peak and plateau phases of the Et-1 induced [Ca2+]i response and contraction were impaired in RMPs propagated on AGE modified BM. ETAR mRNA expression remained unchanged in RMPs exposed to native or AGE-BM, but protein expression for ETAR (66 kDa) was lower in the AGE exposed cells. CONCLUSIONS: These results suggest that substrate derived AGE crosslinks can influence RMP physiology by mechanisms which include disruption of ETA receptor signalling. AGE modification of vascular BMs may contribute to the retinal hemodynamic abnormalities observed during diabetes.

STAT3 activation in circulating immune cells is related to neovascular age-related macular degeneration

Purpose:The Signal Transducer and Activator of Transcription 3 (STAT3) pathway is known to play an important role in inflammation and angiogenesis. STAT3 can be activated by IL-6 family cytokines through the receptor IL-6R/gp130. Increased IL-6 has been detected in the plasma and vitreous in neovascular age-related macular degeneration (nAMD) patients. The aim of this study was to investigate the role of the STAT3 pathway in the pathogenesis of nAMD.

Methods:Blood cells from nAMD patients (n = 11) and age-, gender-matched healthy controls (n = 13) were stimulated with IL-6 for 20 minutes. The expression of the activated form of STAT3 (p-STAT3) was examined by flow cytometry. The mRNA levels of gp130, IL-6R and the suppressor of cytokine signalling 3 (SOCS3, a negative regulator of p-STAT3) were evaluated by real-time RT-PCR. Laser-induced choroidal neovascularisation (CNV) was performed in WT C57BL/6J mice as well as in the myeloid cell specific SOCS3 deficiency mice i.e., the LysMCre-SOCS3fl/fl mice. STAT3 activation in CNV lesions was examined by western blot. The size of CNV at different times after laser treatment was measured by confocal microscopy of RPE/choroidal flatmounts.

Results:The expression of p-STAT3 in CD11b+ monocytes was significantly increased in nAMD patients compared to healthy controls, although mRNA expression of gp130, IL-6R and SOCS3 did not differ between patients and controls. The expression of p-STAT3 in the retinal and RPE/choroidal tissues was increased at 1 and 3 days after laser treatment. The administration of a STAT3 inhibitor LLL12 significantly suppressed CNV. CD11b+ monocytes from LysMCre-SOCS3fl/fl mice expressed higher levels of p-STAT3 compared to the cells from WT mice. Laser induced CNV developed earlier and were larger in LysMCre-SOCS3fl/fl mice compared to WT C57BL/6J mice.

Conclusions:Our results suggest that STAT3 activation in circulating monocytes may contribute to the development of choroidal neovascularisation in AMD, and targeting the STAT3 pathway may have therapeutic potential in nAMD.

KIF2A silencing inhibits the proliferation and migration of breast cancer cells and correlates with unfavorable prognosis in breast cancer

Background: Kinesin family member 2a (KIF2A), a type of motor protein found in eukaryotic cells, is associated with development and progression of various human cancers. The role of KIF2A during breast cancer tumorigenesis and progression was studied.

Methods: Immunohistochemical staining, real time RT-PCR and western blot were used to examine the expression of KIF2A in cancer tissues and adjacent normal tissues from breast cancer patients. Patients' survival in relation to KIF2A expression was estimated using the Kaplan-Meier survival and multivariate analysis. Breast cancer cell line, MDA-MB-231 was used to study the proliferation, migration and invasion of cells following KIF2A-siRNA transfection.

Results: The expression of KIF2A in cancer tissues was higher than that in normal adjacent tissues from the same patient (P <0.05). KIF2A expression in cancer tissue with lymph node metastasis and HER2 positive cancer were higher than that in cancer tissue without (P <0.05). A negative correlation was found between KIF2A expression levels in breast cancer and the survival time of breast cancer patients (P <0.05). In addition, multivariate analysis indicated that KIF2A was an independent prognostic for outcome in breast cancer (OR: 16.55, 95% CI: 2.216-123.631, P = 0.006). The proliferation, migration and invasion of cancer cells in vitro were suppressed by KIF2A gene silencing (P <0.05).

Conclusions: KIF2A may play an important role in breast cancer progression and is potentially a novel predictive and prognostic marker for breast cancer.

The role of SOCS3/pSTAT3 pathway in the development of diabetic retinopathy

Purpose: Suppressor of cytokine signalling (SOCS) proteins are feedback inhibitors of the JAK/STAT pathway. SOCS3 critically controls STAT3 activation, cytokine signalling and inflammatory gene expression in macrophages and microglia. In this study, we investigated the role of SOCS3/STAT3 in myeloid cells in the initiation and progression of diabetic retinopathy (DR). 
Methods: Mice with a conditional deletion of SOCS3 in myeloid cells (LysMCre-SOCS3 fl/fl) and C57BL/6J (as control) were rendered diabetic by a low-dose multiple intraperitoneal injections of Stroptozocine. Diabetes related retinal changes, including leukostasis, acellular capilliaries, and microglial activation were assessed at different stages of disease. Bone marrow derived macrophages (BMDMs) from LysMCreSOCS3 fl/fl and C57BL/6J mice were cultured in high glucose (HG) medium, and cell activation was evaluated by real-time RT-PCR.
Results: In C57BL/6J diabetic mice the expression of phosphorylated STAT3 (pSTAT3) was increased and SOCS3 was decreased in the retina. Interleukin 6 (IL-6), the main cytokine that stimulates STAT3 activation, was increased in the plamsa in diabetic mice. Although blood glucose levels and Hbac-1 were comparable between LysMCre-SOCS3fl/fl and WT mice after STZ injection, the LysMCreSOCS3 fl/fl diabetic mice developed severe retinal vasculopathy, including increased leukostasis and microglial activation at one month and enhanced acellular capillary formation at 6 months after diabetes induction. 
Conclusions: our study suggests that the JAK/STAT3 pathway is involved in the initiation and progression of DR, and uncontrolled STAT3 activation results in accelerated DR progression. Targeting the STAT3 pathway may be a novel approach for the management of DR.

Comprehensive profiling and localisation of the matrix metalloproteinases in urothelial carcinoma

The matrix metalloproteinases (MMPs) are endopeptidases which break down the extracellular matrix and regulate cytokine and growth factor activity. Several MMPs have been implicated in the promotion of invasion and metastasis in a broad range of tumours including urothelial carcinoma. In this study, RNA from 132 normal bladder and urothelial carcinoma specimens was profiled for each of the 24 human MMPs, the four endogenous tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) and several key growth factors and their receptors using quantitative real time RT-PCR. Laser capture microdissection (LCM) of RNA from 22 tumour and 11 normal frozen sections was performed allowing accurate RNA extraction from either stromal or epithelial compartments. This study confirms the over expression in bladder tumour tissue of well-documented MMPs and highlights a range of MMPs which have not previously been implicated in the development of urothelial cancer. In summary, MMP-2, MT1-MMP and the previously unreported MMP-28 were very highly expressed in tumour samples while MMPs 1, 7, 9, 11, 15, 19 and 23 were highly expressed. There was a significant positive correlation between transcript expression and tumour grade for MMPs 1, 2, 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15 and 28 (P < 0.001). At the same confidence interval, TIMP-1 and TIMP-3 also correlated with increasing tumour grade. LCM revealed that most highly expressed MMPs are located primarily within the stromal compartment except MMP-13 which localised to the epithelial compartment. This work forms the basis for further functional studies, which will help to confirm the MMPs as potential diagnostic and therapeutic targets in early bladder cancer.

Interleukin-8 is associated with proliferation, migration, angiogenesis and chemosensitivity in vitro and in vivo in colon cancer cell line models

Interleukin-8 (IL-8), a chemokine with a defining CXC amino acid motif, is known to possess tumorigenic and proangiogenic properties. Overexpression of IL-8 has been detected in many human tumors, including colorectal cancer (CRC), and is associated with poor prognosis. The goal of our study was to determine the role of IL-8 overexpression in CRC cells in vitro and in vivo. We stably transfected the IL-8 cDNA into two human colon cancer cell lines, HCT116 and Caco2, and selected IL-8-secreting transfectants. Real-time RT-PCR confirmed that IL-8 mRNA was overexpressed in IL-8 transfectants with 45- to 85-fold higher than parental cells. The IL-8-transfected clones secreted 19- to 28-fold more IL-8 protein than control and parental cells as detected by ELISA. The IL-8 transfectants demonstrated increased cellular proliferation, cell migration and invasion based on functional assays. Growth inhibition studies showed that IL-8 overexpression lead to a significant resistance to oxaliplatin (p < 0.0001). Inhibition of IL-8 overexpression with small interfering RNA reversed the observed increases in tumorigenic functions and oxaliplatin resistance, suggesting that IL-8 not only provides a proliferative advantage but also promotes the metastatic potential of colon cancer cells. Using a tumor xenograft model, IL-8-expressing cells formed significantly larger tumors than the control cells with increased microvessel density. Together, these findings indicate that overexpression of IL-8 promotes tumor growth, metastasis, chemoresistance and angiogenesis, implying IL-8 to be an important therapeutic target in CRC.

Estudo preliminar do efeito supressor de genes do Citrus tristeza virus (CTV) no silenciamento pós-transcripcional em Nicotiana benthamiana

Dissertação de mest., Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011

Mini invasive skeletal muscle biopsy technique with a tri-axial end cut needle.

OBJECTIVE: Skeletal Muscle Biopsy is a minor surgical procedure for the diagnosis of different neuromuscular pathological conditions and has recently gained popularity also in the research field of age-related muscular modifications and sarcopenia. Few studies focused on the application of mini-invasive muscular biopsy in both normal and pathological conditions. The aim of our study was to describe a mini invasive ultrasound-guided skeletal muscular biopsy technique in complete spinal cord injured (SCI) patients and healthy controls with a tri-axial end-cut needle. PATIENTS AND METHODS: Skeletal muscle biopsies were collected from 6 chronic SCI patients and 3 healthy controls vastus lateralis muscle with a tri-axial end cut needle (Biopince© - Angiotech). Muscle samples were stained for ATPase to determine fibers composition, moreover, gene expression of cyclooxygenase-1 (COX-1) and prostaglandin E2 receptor has been analyzed by Real Time RT-PCR. RESULTS: All the procedures were perfomed easily without failures and complications. Control tissue was macroscopically thicker than SCI one. Control specimen displayed an equal distribution of type I and type II fibers, while SCI sample displayed a prevalence of type II fibers SCI specimen displayed a significant reduction in COX-1 gene expression. This mini-invasive approach was easy, accurate and with low complication rate in performing skeletal muscle biopsy in both SCI patients and controls. CONCLUSIONS: This technique could be useful in conditions in which the overall quantity of specimen required is small like for molecular biology analysis. For histological diagnostic purposes and/or conditions in which the original tissue is already pathologically modified, this technique should be integrated with more invasive techniques.

La régulation de l’hepcidine à travers les récepteurs Toll-like dans les macrophages

L'interaction entre le système immunitaire et le métabolisme du fer est bien illustrée par l'anémie des maladies chroniques (ACD), qui est fréquemment rencontrée dans les infections chroniques, l'inflammation et le cancer. La majorité des modifications dans les paramètres du fer observées dans l’ACD tient compte des modifications de l’homéostasie du fer, avec la délocalisation du métal de la circulation et les sites de l'érythropoïèse au compartiment de stockage dans les macrophages. Les mécanismes de la réponse hyposidérémique impliquent des cytokines, notamment TNF-alpha et IL-6, qui régulent les niveaux de plusieurs gènes du métabolisme du fer, y compris les transporteurs de fer et de l'hepcidine, un régulateur négatif de l’absorption du fer, ce qui entraîne l'inhibition de l'exportation du fer à travers la ferroportine 1 (FPN1) au niveau de l'intestin et les macrophages. Des études antérieures ont montré que l'IL-6 induit l’expression d’hepcidine dans les hépatocytes, mais il y a très peu de données concernant la façon par laquelle l'hepcidine et la FPN1 sont régulées dans les macrophages. Récemment, nous avons constaté que l'induction de l'hepcidine dans le foie par le lipopolysaccharide (LPS) dépend de la voie de signalisation médiée par le récepteur Toll-like 4 (TLR4). Le but de ce travail est d’identifier les ligands des TLRs capables d'induire l'hepcidine dans les macrophages et de déterminer l’exigence des TLRs dans l’induction de l’hepcidine et le développement d’hyposidérémie. En plus, nous voulons étudier l’effet de l’inflammation causée par les ligands des TLRs sur le taux de fer sérique, la production des cytokines et l'expression de l’hepcidine et de la ferroportine. D’autre part nous voulons étudier l’effet du taux du fer sur la production d’IL-6 macrophagique en réponse à la stimulation par le TLR4. D'abord, pour identifier les ligands des TLRs capables d'induire l'hepcidine dans les macrophages, nous avons traité les macrophages RAW 264.7 et les macrophages péritonéaux de souris (MPMs) avec différents ligands TLRs et on a mesuré l’expression de l'hepcidine par qRT-PCR. Nous avons observé que Pam3CSK4 (Pam), un ligand de TLR2/1; LPS, un ligand de TLR-4 et FSL1 un ligand de TLR2/6 induisent l’expression de l'hepcidine dans les cellules RAW 264.7 et les MPMs, contrairement au polyinosinic: polycytidylic acid (Poly I: C), un ligand de TLR3. De plus, LPS était capable de réprimer l’expression de la ferroportine dans les cellules RAW 264.7. Afin de mieux définir la nécessité des TLRs pour assurer cette expression, nous avons utilisé les souris TLR-2 knock-out et on a établi que l'expression de l'hepcidine dans les macrophages par LPS, Pam ou FSL1 est dépendante du TLR2. En accord avec les expériences in vitro, les études effectuées in vivo ont montré que LPS réprime l’expression de la ferroportine, ainsi que PolyI:C n’est pas capable de stimuler l'expression d'hepcidine hépatique, par contre il était efficace pour déclencher une hyposidérémie. Ensuite, on voulait déterminer la voie de signalisation utilisée dans l’induction de l’hepcidine dans les macrophages. Comme il y deux voies majeures connues pour la signalisation des TLRs : une dépendante et l’autre indépendante de la protéine MyD88, on a étudié l’expression de l’hepcidine dans les MPMs isolés des souris MyD88-/- et nous avons constaté que l'absence de signalisation MyD88 abolit l'induction de l'hepcidine déclenchée par Pam, LPS et FSL1. D’autre part, la stimulation avec du LPS induisait in vivo la production d’IL-6 et de TNF-alpha, et la stimulation d’IL-6 était renforcée in vitro par la présence du fer. Ces observations indiquent que l’expression de HAMP (Hepcidin Antimicrobial Peptide) dans les macrophages peut être régulée par différents TLRs, ce qui suggère que la production d'hepcidine macrophagique fait partie d'une réponse immunitaire activées par les TLRs.

L’étude de l’interaction entre les chondrocytes et le collagène modifié par le 4-Hydroxynonénal : implication dans le développement de l’arthrose

OBJECTIF: Récemment, nous avons démontré que la modification du collagène type II (Col II) par le 4-hydroxynonénal (HNE), un produit de la peroxydation lipidique, est augmentée dans le cartilage arthrosique sans qu’on sache la signification de cette augmentation dans la pathogenèse de l’arthrose. L’objectif de cette étude vise à démontrer que cette modification affecte l’interaction chondrocytes/matrice extracellulaire (MEC) et en conséquence induit des changements phénotypiques et fonctionnels de ces cellules. METHODES: Des plaques de culture ont été préalablement cotées avec du Col II puis traitées avec du HNE (0.1-2 mM) excepté le puits contrôle. Les chondrocytes ont été ensuite ensemencés puis incubés pendant 48 heures. La viabilité des cellules est évaluée par le test MTT. Le Western blot est utilisé pour mesurer l’expression des molécules d’adhésion (l’ICAM-1 et l’intégrine α1β1), de la cyclooxygenase-2 (COX-2), du Col II ainsi que la phosphorylation de la p38 MAPK, ERK1/2 et NF-κB-p65. La RT-PCR en temps réel est utilisée pour mesurer l’expression de l’ARNm de l’ICAM-1, des intégrines α1β1, de la COX-2 et de la métalloprotéinases-13 (MMP-13). La détermination de l’expression de l’ICAM-1 à la surface des cellules est réalisée par cytométrie de flux. Des kits commerciaux ont servi pour mesurer le niveau de la MMP-13, de la prostaglandine E2 (PGE2), de l’activité de la caspase-8 et de la phosphorylation de la p38 MAPK, ERK1/2 et NF-κB-p65. RESULTATS: La modification du Col II par 0.2 mM HNE induit significativement l’expression des molécules d’adhésion telles que l’ICAM-1 et l’intégrine α1β1, de la MMP-13 sans avoir un effet sur la morphologie, la survie et le phénotype cellulaires. Nos résultats montrent aussi une forte augmentation de la phosphorylation de la p38 MAPK, d’ERK1/2 et de NF-κB-p65. Cependant, la modification du Col II par 2 mM HNE affecte la morphologie et la viabilité cellulaires et induit l’activité de la caspase-8. Elle inhibe fortement l’expression des integrines α1β1 et du Col II ainsi que la phosphorylation de l’ERK1/2 et de NF-κB-p65, mais par contre, induit significativement la production de la COX-2 et son produit la PGE2 ainsi que la phosphorylation de la p38 MAPK. Fait intéressant, le prétraitement des complexes HNE/Col II par 0.1 mM de carnosine empêche les changements phénotypiques et fonctionnels des chondrocytes. CONCLUSION : Ces nouveaux résultats suggèrent le rôle important de la modification du Col II par le HNE dans l’arthrose, en affectant le phénotype et le fonctionnement cellulaires des chondrocytes. La carnosine, par sa capacité de neutraliser le HNE, a révélé d’être un agent promoteur dans le traitement de l’arthrose.

Élucidation des mécanismes moléculaires impliqués dans l’expression aberrante du récepteur au peptide insulinotropique glucose-dépendant (GIP) dans les tumeurs du cortex de la glande surrénale

Les tumeurs du cortex surrénalien sont variées et fréquentes dans la population. Bien que des mutations aient été identifiées dans certains syndromes familiaux, les causes génétiques menant à la formation de tumeur du cortex surrénalien ne sont encore que peu connues. Un sous-type de ces tumeurs incluent les hyperplasies macronodulaires et sont pressenties comme la voie d’entrée de la tumorigenèse du cortex surrénalien. L’événement génétique le plus fréquemment observé dans ces tumeurs est l’expression aberrante d’un ou plusieurs récepteurs couplés aux protéines G qui contrôle la production de stéroïdes ainsi que la prolifération cellulaire. L’événement génétique menant à l’expression aberrante de ces récepteurs est encore inconnu. En utilisant le récepteur au peptide insulinotropique dépendant du glucose (GIP) comme modèle, cette étude se propose d’identifier les mécanismes moléculaires impliqués dans l’expression aberrante du récepteur au GIP (GIPR) dans les tumeurs du cortex surrénalien. Une partie clinique de cette étude se penchera sur l’identification de nouveaux cas de tumeurs surrénaliennes exprimant le GIPR de façon aberrante. Les patients étudiés seront soumis à un protocole d’investigation in vivo complet et les tumeurs prélevées seront étudiées extensivement in vitro par RT-PCR en temps réel, culture primaire des tumeurs, immunohistochimie et biopuces. Le lien entre le GIP et la physiologie normal sera également étudiée de cette façon. Une autre partie de l’étude utilisera les nouvelles techniques d’investigation à grande échelle en identifiant le transcriptome de différents cas de tumeurs exprimant le GIPR de façon aberrante. L’importance fonctionnelle des gènes identifiée par ces techniques sera confirmée dans des modèles cellulaires. Cette étude présente pour la première des cas de tumeurs productrices d’aldostérone présentant des réponses aberrantes, auparavant confinées aux tumeurs productrice de cortisol ou d’androgènes surrénaliens. Le cas probant présenté avait une production d’aldostérone sensible au GIP, le GIPR était surexprimé au niveau de l’ARNm et un fort marquage a été identifié dans la tumeur spécifiquement. Dans les surrénales normales, cette étude démontre que le GIP est impliqué dans le contrôle de la production d’aldostérone. Ces résultats ont été confirmés in vitro. Finalement, le profilage à grande échelle des niveaux d’expression de tous les gènes du génome a permis d’isoler une liste de gènes spécifiquement liés à la présence du GIPR dans des hyperplasies du cortex surrénalien. Cette liste inclus la périlipine, une protéine de stockage des lipides dans les adipocytes et la glande surrénale, dont l’expression est fortement réprimée dans les cas GIP-dépendant. Des études dans un modèle cellulaire démontrent que la répression de ce gène par siRNA est suffisante pour induire l’expression du récepteur au GIP et que cette protéine est impliquée dans la stimulation de la stéroïdogénèse par le GIP. En alliant des méthodes d’investigation in vivo de pointe à des techniques in vitro avancée, cette étude offre de nouveaux regards sur les liens entre le GIP et la physiologie de la glande surrénale, que ce soit dans des conditions normales ou pathologiques.

Implications d'AXIN2 et de l'instabilité microsatellite dans le développement des tumeurs du cortex-surrénalien

Les lésions tumorales cortico-surrénaliennes sont majoritairement des adénomes bénins et très rarement des carcinomes. Les altérations génétiques impliquées dans le développement des tumeurs cortico-surrénaliennes sporadiques, plus particulièrement au stade malin, demeurent à ce jour très peu connues. Lors de travaux récents menant à l’identification d’altérations génétiques de β-CATÉNINE nous avons constaté que plusieurs tumeurs présentaient une accumulation nucléo/cytoplasmique de la protéine β-CATÉNINE sans toutefois contenir de mutations pour ce gène. Nous avons donc émis l’hypothèse que, comme pour d’autres types de cancers, d’autres composants de la voie de signalisation Wnt/β-CATÉNINE, tel qu’AXIN2, pourrait être impliqués dans le développement des tumeurs du cortex surrénalien. De plus, plusieurs aberrations dans l’expression d’AXIN2 et de β-CATÉNINE sont associées à des tumeurs présentant de l’instabilité microsatellite dans d’autres types de cancer, notamment le cancer gastrique et colorectal. Nous avons donc étudié une cohorte de 30 adénomes, 6 carcinomes, 5 AIMAH, 3 hyperplasies ACTH-dépendante et 5 PPNAD ainsi que les lignées cellulaires de carcinomes cortico-surrénaliens humains H295R et SW13. Une étude préliminaire du statut MSI a également été réalisée sur 10 tumeurs contenant une mutation pour AXIN2 et/ou β-CATÉNINE. Nous avons trouvé des mutations d’AXIN2 dans 7% des adénomes (2/30) et 17% des carcinomes (1/6) cortico-surrénaliens. L’analyse fonctionnelle des mutations par immunohistochimie, analyse western blot et analyse de RT-PCR en temps réel a révélé une diminution de l’expression d’AXIN2 associée à cette mutation. L’analyse préliminaire MSI a démontré 1 échantillon AIMAH MSI-H, c’est-à-dire instable pour le locus BAT-25 et BAT-26 et 3 autres adénomes sécrétant de l’aldostérone instables seulement pour le locus BAT-26. Ainsi, ces travaux permirent d’identifier une nouvelle altération génétique associée au développement des tumeurs du cortex surrénalien en plus de rapporter pour la première fois la présence de MSI-H dans ce type de tumeurs.