Estrogen reduces atherosclerotic lesion development in apolipoprotein E-deficient mice.

We have studied the effects of endogenous and exogenous estrogen on atherosclerotic lesions in apolipoprotein E-deficient mice. Female mice ovariectomized (OVX) at weaning displayed increases (P < 0.01) in fatty streak lesions in the proximal aorta and aortic sinus compared with female mice with intact ovarian function. These differences between the OVX and sham controls were apparent in both chow- and "Western-type" diet-fed mice. Moreover, increases in lesion size following OVX occurred without changes in plasma cholesterol. Hormone replacement with subdermal 17-beta-estradiol pellets releasing either 6, 14, or 28 micrograms/day significantly decreased (P < 0.001) atherosclerotic lesion area in both male and OVX female mice. In contrast, neither 17-alpha-estradiol (28 micrograms/day) or tamoxifen (85 micrograms/day) affected lesion progression in OVX female mice. In the Western diet-fed group, exogenous estradiol markedly reduced plasma cholesterol and triglycerides, whereas, in animals fed the chow diet, exogenous estrogen and tamoxifen treatment only decreased plasma and very low density lipoprotein triglycerides. However, lesion area was only weakly correlated with plasma cholesterol and triglycerides, 0.35 and 0.44 tau values, respectively (P < 0.01). In summary, in the apolipoprotein E-deficient mouse 17-beta-estradiol protects against atherosclerotic lesion formation, and this can only be partially explained through effects on plasma lipoprotein levels.

Ligand-dependent, transcriptionally productive association of the amino- and carboxyl-terminal regions of a steroid hormone nuclear receptor.

The estrogen receptor (ER), a 66-kDa protein that mediates the actions of estrogens in estrogen-responsive tissues, is a member of a large superfamily of nuclear hormone receptors that function as ligand-activated transcription factors. ER shares a conserved structural and functional organization with other members of this superfamily, including two transcriptional activation functions (AFs), one located in its amino-terminal region (AF-1) and the second located in its carboxyl-terminal, ligand-binding region (AF-2). In most promoter contexts, synergism between AF-1 and AF-2 is required for full ER activity. In these studies, we demonstrate a functional interaction of the two AF-containing regions of ER, when expressed as separate polypeptides in mammalian cells, in response to 17 beta-estradiol (E2) and antiestrogen binding. The interaction was transcriptionally productive only in response to E2, and was eliminated by point or deletion mutations that destroy AF-1 or AF-2 activity or E2 binding. Our results suggest a definitive mechanistic role for E2 in the activity of ER--namely, to alter receptor conformation to promote an association of the amino- and carboxyl-terminal regions, leading to transcriptional synergism between AF-1 and AF-2. The productive re assembly of two portions of ER expressed in cells as separate polypeptides demonstrates the evolutionarily conserved modular structural and functional organization of the nuclear hormone receptors. The ligand-dependent interaction of the two AF-containing regions of ER allows for the assembly of a complete activation function from two distinct regions within the same protein, providing a mechanism for hormonally regulated transcription.

Cannabinoid ligand-receptor signaling in the mouse uterus.

Using RNA (Northern) blot hybridization and reverse transcription-PCR, we demonstrate that the brain-type cannabinoid receptor (CB1-R) mRNA, but not the spleen-type cannabinoid receptor (CB2-R) mRNA, is expressed in the mouse uterus and that this organ has the capacity to synthesize the putative endogenous cannabinoid ligand, anandamide (arachidonylethanolamide). The psychoactive cannabinoid component of marijuana--delta 9-tetrahydrocannabinol (THC)--or anandamide, but not the inactive and nonpsychoactive cannabidiol (CBD), inhibited forskolin-stimulated cyclic AMP formation in the mouse uterus, which was prevented by pertussis toxin pretreatment. These results suggest that uterine CB1-R is coupled to inhibitory guanine nucleotide-binding protein and is biologically active. Autoradiographic studies identified ligand binding sites ([3H]anandamide) in the uterine epithelium and stromal cells, suggesting that these cells are perhaps the targets for cannabinoid action. Scatchard analysis of the binding of [3H]WIN 55212-2, another cannabinoid receptor ligand, showed a single class of high-affinity binding sites in the endometrium with an apparent Kd of 2.4 nM and Bmax of 5.4 x 10(9) molecules per mg of protein. The gene encoding lactoferrin is an estrogen-responsive gene in the mouse uterus that was rapidly and transiently up-regulated by THC, but not by CBD, in ovariectomized mice in the absence of ovarian steroids. This effect, unlike that of 17 beta-estradiol (E2), was not influenced by a pure antiestrogen, ICI 182780, suggesting that the THC-induced uterine lactoferrin gene expression does not involve estrogen receptors. We propose that the uterus is a new target for cannabinoid ligand-receptor signaling.

La riproduzione nei rettili: nuove prospettive e sviluppi futuri

L’allevamento in cattività dei rettili è in costante crescita negli ultimi anni e richiede conoscenze mediche sempre più specialistiche per far fronte ai numerosi problemi legati a questi animali. Il corretto approccio medico prevede una profonda conoscenza delle specie prese in esame dal momento che la maggior parte delle problematiche riproduttive di questi animali sono legate ad una non corretta gestione dei riproduttori. L’apparato riproduttore dei rettili è estremamente vario a seconda delle specie prese in considerazione. Sauri ed ofidi possiedono due organi copulatori denominati emipeni e posizionati alla base della coda caudalmente alla cloaca che vengono estroflessi alternativamente durante l’accoppiamento per veicolare lo spera all’interno della cloaca della femmina. In questi animali il segmento posteriore renale è chiamato segmento sessuale, perché contribuisce alla formazione del fluido seminale. Tale porzione, durante la stagione dell’accoppiamento, diventa più voluminosa e cambia drasticamente colore, tanto che può essere confusa con una manifestazione patologica. I cheloni al contrario possiedono un unico pene che non viene coinvolto nella minzione. In questi animali. I testicoli sono due e sono situati all’interno della cavità celomatica in posizione cranioventrale rispetto ai reni. I testicoli possono variare notevolmente sia come forma che come dimensione a seconda del periodo dell’anno. Il ciclo estrale dei rettili è regolato, come pure nei mammiferi, dagli ormoni steroidei. La variazione di questi ormoni a livello ematico è stata studiato da diversi autori con il risultato di aver dimostrato come la variazione dei dosaggi degli stessi determini l’alternanza delle varie fasi del ciclo riproduttivo. La relazione tra presenza di uova (anche placentari) ed alti livelli di progesterone suggerisce che questo ormone gioca un ruolo importante nelle riproduzione delle specie ovipare per esempio stimolando la vascolarizzazione degli ovidutti durante i tre mesi in cui si ha lo sviluppo delle uova. Il 17-beta estradiolo è stato descritto come un ormone vitellogenico grazie alla sua capacità di promuovere lo sviluppo dei follicoli e la formazione di strati protettivi dell’uovo. L’aumento del livello di estradiolo osservato esclusivamente nelle femmine in fase vitellogenica è direttamente responsabile della mobilizzazione delle riserve materne in questa fase del ciclo. Va sottolineato come il progesterone sia in effetti un antagonista dell’estradiolo, riducendo la vitellogenesi e intensificando gli scambi materno fetali a livello di ovidutto. Le prostaglandine (PG) costituiscono un gruppo di molecole di origine lipidica biologicamente attive, sintetizzate sotto varie forme chimiche. Sono noti numerosi gruppi di prostaglandine ed è risputo che pesci, anfibi, rettili e mammiferi sintetizzano una o più prostaglandine partendo da acidi grassi precursori. Queste sostanze anche nei rettili agiscono sulla mucosa dell’utero aumentandone le contrazioni e sui corpi lutei determinandone la lisi. La maturità sessuale dei rettili, dipende principalmente dalla taglia piuttosto che dall’età effettiva dell’animale. In cattività, l’alimentazione e le cure dell’allevatore, possono giocare un ruolo fondamentale nel raggiungimento della taglia necessaria all’animale per maturare sessualmente. Spesso, un animale d’allevamento raggiunge prima la maturità sessuale rispetto ai suoi simili in natura. La maggior parte dei rettili sono ovipari, ovvero depongono uova con guscio sulla sabbia o in nidi creati appositamente. La condizione di ovoviviparità è riscontrabile in alcuni rettili. Le uova, in questo caso, vengono ritenute all’interno del corpo, fino alla nascita della progenie. Questa può essere considerata una strategia evolutiva di alcuni animali, che in condizioni climatiche favorevoli effettuano l’ovo deposizione, ma se il clima non lo permette, ritengono le uova fino alla nascita della prole. Alcuni serpenti e lucertole sono vivipari, ciò significa che l’embrione si sviluppa all’interno del corpo dell’animale e che è presente una placenta. I piccoli fuoriescono dal corpo dell’animale vivi e reattivi. La partenogenesi è una modalità di riproduzione asessuata, in cui si ha lo sviluppo dell’uovo senza che sia avvenuta la fecondazione. Trenta specie di lucertole e alcuni serpenti possono riprodursi con questo metodo. Cnemidophorus uniparens, C. velox e C. teselatus alternano la partenogenesi a una riproduzione sessuata, a seconda della disponibilità del maschio. La maggior parte dei rettili non mostra alcuna cura materna per le uova o per i piccoli che vengono abbandonati al momento della nascita. Esistono tuttavia eccezioni a questa regola generale infatti alcune specie di pitoni covano le uova fino al momento della schiusa proteggendole dai predatori e garantendo la giusta temperatura e umidità. Comportamenti di guardia al nido sono poi stati documentati in numerosi rettili, sia cheloni che sauri che ofidi. Nella maggior parte delle tartarughe, la riproduzione è legata alla stagione. Condizioni favorevoli, possono essere la stagione primaverile nelle zone temperate o la stagione umida nelle aree tropicali. In cattività, per riprodurre queste condizioni, è necessario fornire, dopo un periodo di ibernazione, un aumento del fotoperiodo e della temperatura. L’ atteggiamento del maschio durante il corteggiamento è di notevole aggressività, sia nei confronti degli altri maschi, con i quali combatte copiosamente, colpendoli con la corazza e cercando di rovesciare sul dorso l’avversario, sia nei confronti della femmina. Infatti prima della copulazione, il maschio insegue la femmina, la sperona, la morde alla testa e alle zampe e infine la immobilizza contro un ostacolo. Il comportamento durante la gravidanza è facilmente riconoscibile. La femmina tende ad essere molto agitata, è aggressiva nei confronti delle altre femmine e inizia a scavare buche due settimane prima della deposizione. La femmina gravida costruisce il nido in diverse ore. Scava, con gli arti anteriori, buche nel terreno e vi depone le uova, ricoprendole di terriccio e foglie con gli arti posteriori. A volte, le tartarughe possono trattenere le uova, arrestando lo sviluppo embrionale della prole per anni quando non trovano le condizioni adatte a nidificare. Lo sperma, inoltre, può essere immagazzinato nell’ovidotto fino a sei anni, quindi la deposizione di uova fertilizzate può verificarsi senza che sia avvenuto l’accoppiamento durante quel ciclo riproduttivo. I comportamenti riproduttivi di tutte le specie di lucertole dipendono principalmente dalla variazione stagionale, correlata al cambiamento di temperatura e del fotoperiodo. Per questo, se si vuole far riprodurre questi animali in cattività, è necessario valutare per ogni specie una temperatura e un’illuminazione adeguata. Durante il periodo riproduttivo, un atteggiamento caratteristico di diverse specie di lucertole è quello di riprodurre particolari danze e movimenti ritmici della testa. In alcune specie, possiamo notare il gesto di estendere e retrarre il gozzo per mettere in evidenza la sua brillante colorazione e richiamare l’attenzione della femmina. L’aggressività dei maschi, durante la stagione dell’accoppiamento, è molto evidente, in alcuni casi però, anche le femmine tendono ad essere aggressive nei confronti delle altre femmine, specialmente durante l’ovo deposizione. La fertilizzazione è interna e durante la copulazione, gli spermatozoi sono depositati nella porzione anteriore della cloaca femminile, si spostano successivamente verso l’alto, dirigendosi nell’ovidotto, in circa 24-48 ore; qui, fertilizzano le uova che sono rilasciate nell’ovidotto dall’ovario. Negli ofidi il corteggiamento è molto importante e i comportamenti durante questa fase possono essere diversi da specie a specie. I feromoni specie specifici giocano un ruolo fondamentale nell’attrazione del partner, in particolar modo in colubridi e crotalidi. La femmina di queste specie emette una traccia odorifera, percepita e seguita dal maschio. Prima dell’accoppiamento, inoltre, il maschio si avvicina alla femmina e con la sua lingua bifida o con il mento, ne percorre tutto il corpo per captare i feromoni. Dopo tale comportamento, avviene la copulazione vera e propria con la apposizione delle cloache; gli emipeni vengono utilizzati alternativamente e volontariamente dal maschio. Durante l’ovulazione, il serpente aumenterà di volume nella sua metà posteriore e contrazioni muscolari favoriranno lo spostamento delle uova negli ovidotti. In generale, se l’animale è oviparo, avverrà una muta precedente alla ovo deposizione, che avviene prevalentemente di notte. Gli spermatozoi dei rettili sono morfologicamente simili a quelli di forme superiori di invertebrati. La fecondazione delle uova, da parte di spermatozoi immagazzinati nel tratto riproduttivo femminile, è solitamente possibile anche dopo mesi o perfino anni dall’accoppiamento. La ritenzione dei gameti maschili vitali è detta amphigonia retardata e si ritiene che questa caratteristica offra molti benefici per la sopravvivenza delle specie essendo un adattamento molto utile alle condizioni ambientali quando c’è una relativa scarsità di maschi conspecifici disponibili. Nell’allevamento dei rettili in cattività un accurato monitoraggio dei riproduttori presenta una duplice importanza. Permette di sopperire ad eventuali errori di management nel caso di mancata fertilizzazione e inoltre permette di capire quale sia il grado di sviluppo del prodotto del concepimento e quindi di stabilire quale sia il giorno previsto per la deposizione. Le moderne tecniche di monitoraggio e l’esperienza acquisita in questi ultimi anni permettono inoltre di valutare in modo preciso lo sviluppo follicolare e quindi di stabilire quale sia il periodo migliore per l’accoppiamento. Il dimorfismo sessuale nei serpenti è raro e anche quando presente è poco evidente. Solitamente nei maschi, la coda risulta essere più larga rispetto a quella della femmina in quanto nel segmento post-cloacale vi sono alloggiati gli emipeni. Il maschio inoltre, è generalmente più piccolo della femmina a parità di età. Molti cheloni sono sessualmente dimorfici sebbene i caratteri sessuali secondari siano poco apprezzabili nei soggetti giovani e diventino più evidenti dopo la pubertà. In alcune specie si deve aspettare per più di 10 anni prima che il dimorfismo sia evidente. Le tartarughe di sesso maschile tendono ad avere un pene di grosse dimensioni che può essere estroflesso in caso di situazioni particolarmente stressanti. I maschi sessualmente maturi di molte specie di tartarughe inoltre tendono ad avere una coda più lunga e più spessa rispetto alle femmine di pari dimensioni e la distanza tra il margine caudale del piastrone e l’apertura cloacale è maggiore rispetto alle femmine. Sebbene la determinazione del sesso sia spesso difficile nei soggetti giovani molti sauri adulti hanno dimorfismo sessuale evidente. Nonostante tutto comunque anche tra i sauri esistono molte specie come per esempio Tiliqua scincoides, Tiliqua intermedia, Gerrhosaurus major e Pogona vitticeps che anche in età adulta non mostrano alcun carattere sessuale secondario evidente rendendone molto difficile il riconoscimento del sesso. Per garantire un riconoscimento del sesso degli animali sono state messe a punto diverse tecniche di sessaggio che variano a seconda della specie presa in esame. L’eversione manuale degli emipeni è la più comune metodica utilizzata per il sessaggio dei giovani ofidi ed in particolare dei colubridi. I limiti di questa tecnica sono legati al fatto che può essere considerata attendibile al 100% solo nel caso di maschi riconosciuti positivi. L’eversione idrostatica degli emipeni esattamente come l’eversione manuale degli emipeni si basa sull’estroflessione di questi organi dalla base della coda, pertanto può essere utilizzata solo negli ofidi e in alcuni sauri. La procedura prevede l’iniezione di fluido sterile (preferibilmente soluzione salina isotonica) nella coda caudalmente all’eventuale posizione degli emipeni. Questa tecnica deve essere eseguita solo in casi eccezionali in quanto non è scevra da rischi. L’utilizzo di sonde cloacali è il principale metodo di sessaggio per gli ofidi adulti e per i sauri di grosse dimensioni. Per questa metodica si utilizzano sonde metalliche dello spessore adeguato al paziente e con punta smussa. Nei soggetti di genere maschile la sonda penetra agevolmente al contrario di quello che accade nelle femmine. Anche gli esami radiografici possono rendersi utili per il sessaggio di alcune specie di Varani (Varanus achanturus, V. komodoensis, V. olivaceus, V. gouldi, V. salvadorii ecc.) in quanto questi animali possiedono zone di mineralizzazione dei tessuti molli (“hemibacula”) che possono essere facilmente individuate nei maschi. Diversi studi riportano come il rapporto tra estradiolo e androgeni nel plasma o nel liquido amniotico sia un possibile metodo per identificare il genere sessuale delle tartarughe. Per effettuare il dosaggio ormonale, è necessario prelevare un campione di sangue di almeno 1 ml ad animale aspetto che rende praticamente impossibile utilizzare questo metodo di sessaggio nelle tartarughe molto piccole e nei neonati. L’ecografia, volta al ritrovamento degli emipeni, sembra essere un metodo molto preciso, per la determinazione del sesso nei serpenti. Uno studio compiuto presso il dipartimento di Scienze Medico Veterinarie dell’Università di Parma, ha dimostrato come questo metodo abbia una sensibilità, una specificità e un valore predittivo positivo e negativo pari al 100%. La radiografia con mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata possono essere utilizzate nel sessaggio dei sauri, con buoni risultati. Uno studio, compiuto dal dipartimento di Scienze Medico Veterinarie, dell’Università di Parma, ha voluto mettere a confronto diverse tecniche di sessaggio nei sauri, tra cui l’ecografia, la radiografia con e senza mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata con e senza mezzo di contrasto. I risultati ottenuti, hanno dimostrato come l’ecografia non sia il mezzo più affidabile per il riconoscimento degli emipeni e quindi del sesso dell’animale, mentre la radiografia e la tomografia computerizza con mezzo di contrasto siano tecniche affidabili e accurate in queste specie. Un metodo valido e facilmente realizzabile per il sessaggio dei cheloni anche prepuberi è la cistoscopia. In un recente studio la cistoscopia è stata effettuata su quindici cheloni deceduti e venticinque cheloni vivi, anestetizzati. In generale, questo metodo si è dimostrato non invasivo per le tartarughe, facilmente ripetibile in diversi tipi di tartarughe e di breve durata. Tra le principali patologie riproduttive dei rettili le distocie sono sicuramente quelle che presentano una maggior frequenza. Quando si parla di distocia nei rettili, si intendono tutte quelle situazioni in cui si ha una mancata espulsione e deposizione del prodotto del concepimento entro tempi fisiologici. Questa patologia è complessa e può dipendere da diverse cause. Inoltre può sfociare in malattie sistemiche a volte molto severe. Le distocie possono essere classificate in ostruttive e non ostruttive in base alle cause. Si parla di distocia ostruttiva quando si verificano delle condizioni per cui viene impedito il corretto passaggio delle uova lungo il tratto riproduttivo (Fig.13). Le cause possono dipendere dalla madre o dalle caratteristiche delle uova. Nel caso di distocia non ostruttiva le uova rinvenute sono solitamente di dimensioni normali e la conformazione anatomica della madre è fisiologica. L’eziologia è da ricercare in difetti comportamentali, ambientali e patologici. Non esistono sintomi specifici e patognomonici di distocia. La malattia diviene evidente e conclamata solamente in presenza di complicazioni. Gli approcci terapeutici possibili sono vari a seconda della specie animale e della situazione. Fornire un’area adeguata per la nidiata: se la distocia non è ostruttiva si può cercare di incoraggiare l’animale a deporre autonomamente le uova creando un idoneo luogo di deposizione. Il trattamento medico prevede la stimolazione della deposizione delle uova ritenute mediante l’induzione con ossitocina. L’ossitocina viene somministrata alle dosi di 1/3 UI/kg per via intramuscolare. Uno studio condotto presso l’Università veterinaria di Parma ha comparato le somministrazioni di ossitocina per via intramuscolare e per via intravenosa, confrontando le tempistiche con le quali incominciano le contrazioni e avviene la completa ovodeposizione e dimostrando come per via intravenosa sia possibile somministrare dosi più basse rispetto a quelle riportate solitamente in letteratura ottenendo comunque un ottimo risultato. Nel caso in cui il trattamento farmacologico dovesse fallire o non fosse attuabile, oppure in casi di distocia ostruttiva è possibile ricorrere alla chirurgia. Per stasi follicolare si intende la incapacità di produrre sufficiente quantità di progesterone da corpi lutei perfettamente funzionanti. Come per la distocia, l’eziologia della stasi follicolare è variegata e molto ampia: le cause possono essere sia ambientali che patologiche. La diagnosi clinica viene fatta essenzialmente per esclusione. Come per la distocia, anche in questo caso l’anamnesi e la raccolta del maggior quantitativo di informazioni è fondamentale per indirizzarsi verso il riconoscimento della patologia. Per prolasso si intende la fuoriuscita di un organo attraverso un orifizio del corpo. Nei rettili, diversi organi possono prolassare attraverso la cloaca: la porzione terminale dell’apparato gastroenterico, la vescica urinaria, il pene nel maschio (cheloni) e gli ovidutti nella femmina. In sauri e ofidi gli emipeni possono prolassare dalle rispettive tasche in seguito ad eccesiva attività sessuale97. La corretta identificazione del viscere prolassato è estremamente importante e deve essere effettuata prima di decidere qualsiasi tipologia di trattamento ed intervento. Nei casi acuti e non complicati è possibile la riduzione manuale dell’organo, dopo un accurato lavaggio e attenta pulizia. Se questo non dovesse essere possibile, l’utilizzo di lubrificanti e pomate antibiotiche garantisce all’organo una protezione efficiente. Nel caso in cui non si sia potuto intervenire celermente e l’organo sia andato incontro a infezione e congestione venosa prolungata con conseguente necrosi, l’unica soluzione è l’amputazione

The role of redox signaling in the molecular mechanism of tamoxifen resistance in breast cancer.

The emergence of tamoxifen or aromatase inhibitor resistance is a major problem in the treatment of breast cancer. The molecular signaling mechanism of antiestrogen resistance is not clear. Understanding the mechanisms by which resistance to these agents arise could have major clinical implications for preventing or circumventing it. Therefore, in this dissertation we have investigated the molecular mechanisms underlying antiestrogen resistance by studying the contributions of reactive oxygen species (ROS)-induced redox signaling pathways in antiestrogen resistant breast cancer cells. Our hypothesis is that the conversion of breast tumors to a tamoxifen-resistant phenotype is associated with a progressive shift towards a pro-oxidant environment of cells as a result of oxidative stress. The hypothesis of this dissertation was tested in an in vitro 2-D cell culture model employing state of the art biochemical and molecular techniques, including gene overexpression, immunoprecipitation, Western blotting, confocal imaging, ChIP, Real-Time RT-PCR, and anchorage-independent cell growth assays. We observed that tamoxifen (TAM) acts like both an oxidant and an antioxidant. Exposure of tamoxifen resistant LCC2 cell to TAM or 17 beta-estradiol (E2) induced the formation of reactive oxidant species (ROS). The formation of E2-induced ROS was inhibited by co-treatment with TAM, similar to cells pretreated with antioxidants. In LCC2 cells, treatments with either E2 or TAM were capable of inducing cell proliferation which was then inhibited by biological and chemical antioxidants. Exposure of LCC2 cells to tamoxifen resulted in a decrease in p27 expression. The LCC2 cells exposed to TAM showed an increase in p27 phosphorylation on T157 and T187. Conversely, antioxidant treatment showed an increase in p27 expression and a decrease in p27 phosphorylation on T157 and T187 in TAM exposed cells which were similar to the effects of Fulvestrant. In line with previous studies, we showed an increase in the binding of cyclin E-Cdk2 and in the level of p27 in TAM exposed cells that overexpressed biological antioxidants. Together these findings highly suggest that lowering the oxidant state of antiestrogen resistant LCC2 cells, increases LCC2 susceptibility to tamoxifen via the cyclin dependent kinase inhibitor p27.

Étude de l'influence du variant d'histone H2A.Z sur l'organisation des nucléosomes aux enhancers liés par le récepteur alpha de l'oestrogène

L'identité et la réactivité cellulaires sont établies, maintenues et modulées grâce à l'orchestration de programmes transcriptionnels spécifiques. Les éléments régulateurs, des régions particulières de la chromatine responsables de l'activation ou de la répression des gènes, sont au coeur de cette opération. Ces dernières années, de nombreuses études ont révélé le rôle central des « enhancers » dans ce processus. En effet, des centaines de milliers « enhancers » seraient éparpillés dans le génome humain, majoritairement dans sa portion non-codante, et contrairement au promoteur, leur activation varierait selon le type ou l'état cellulaire ou en réponse à une stimulation physiologique, pathologique ou environnementale. Les « enhancers » sont, en quelque sorte, des carrefours où transitent une multitude de protéines régulées par les signaux intra- et extra-cellulaires et un dialogue s'établit entre ces diverses protéines et la chromatine. L'identification des « enhancers ainsi qu'une compréhension de leur mode de fonctionnement sont donc cruciales, tant au plan fondamental que clinique. La chromatine joue un rôle indéniable dans l'activité des éléments régulateurs, tant par sa composition que par sa structure, en régulant, entre autres, l'accessibilité de l'ADN. En effet, l'ADN des régions régulatrices est bien souvent masqué par un nucléosome occlusif, lequel doit être déplacé ou évincé afin de permettre la liaison des protéines régulatrices, notamment les facteurs de transcription (FTs). Toutefois, la contribution de la composition de la chromatine à ce processus reste incomprise. Le variant d'histone H2A.Z a été identifié comme une composante de la chromatine aux régions accessibles, dont des « enhancers » potentiels. Toutefois son rôle y est inconnu, bien que des études récentes suggèrent qu'il pourrait jouer un rôle important dans la structure de la chromatine à ces régions. Par ailleurs, un lien étroit existe entre H2A.Z et la voie de signalisation des oestrogènes (notamment la 17-[beta]-estradiol (E2)). Ainsi, H2A.Z est essentiel à l'expression de plusieurs gènes cibles de l'E2. Les effets de l'E2 sont en partie exercés par un FT, le récepteur alpha des oestrogènes (ER[alpha]), lequel se lie à l'ADN suite à son activation, et ce majoritairement à des « enhancers », et permet l'établissement d'un programme transcriptionnel spécifique. Cette thèse vise à définir le rôle d'H2A.Z aux « enhancers », et plus particulièrement son influence sur l'organisation des nucléosomes aux « enhancers » liés par ER[alpha]. D'abord, mes travaux effectués à l'échelle du génome ont démontré qu'H2A.Z n'est présent qu'à certains ER[alpha]-« enhancers » actifs. Cette particularité a fait en sorte que nous avons pu comparer directement les « enhancers » actifs occupés par H2A.Z à ceux non-occupés, afin de mettre en évidence sa relation à l'environnement chromatinien. Étonnamment, il est apparu qu'H2A.Z n'introduit pas une organisation unique ou particulière des nucléosomes aux « enhancers ». Par ailleurs, nos résultats montrent qu'H2A.Z joue un rôle crucial dans la régulation de l'activité des « enhancers ». En effet, nous avons observé que suite à leur activation par l'E2, les « enhancers » occupés par H2A.Z recrutent l'ARN polymérase II (ARNPII) et produisent un transcrit. Ils recrutent également RAD21, une composante du complexe cohésine impliqué, entre autres, dans des interactions chromosomiques entre « enhancers » et promoteurs. De façon intéressante, nous avons mis en évidence que ces trois évènements, connus pour leur importance dans l'activité des « enhancers », sont dépendants d'H2A.Z. Ainsi, la présence d'H2A.Z à l' « enhancer » pourrait permettre un environnement chromatinien favorable à trois aspects clés de l'activité des « enhancers » : la présence de l'ARNPII, la transcription et la formation d'une boucle d'interaction, et par la suite, de par la proximité « enhancer »-promoteur ainsi créée, augmenter la concentration d'ARNPII à proximité du promoteur favorisant l'expression du gène cible. Un tel rôle central d'H2A.Z dans l'activité d' « enhancers » spécifiques pourrait participer à un mécanisme épigénétique ciblé de la régulation de l'expression des gènes.

Fluorine-18-labeled estrogens, progestins and corticosteroids for receptor-based imaging of breast tumors and target areas of the brain

Estrogens can be labeled with the positron-emitting radionuclide fluorine-18 (t$\sb{1/2}$ = 110 min) by fluoride ion (n-Bu$\sb4$N$\sp{18}$F) displacement of a 16$\beta$-trifluoromethanesulfonate (triflate) derivative of the corresponding estrone 3-triflate, and purification by HPLC. That sequence has been used to synthesize the 11$\beta$-methoxy 1 and 11$\beta$-ethyl 2 analogues of the breast tumor imaging agent, 16$\alpha$-($\sp{18}$F) fluoro-17$\beta$-estradiol (FES). Tissue distribution studies of 1 and 2 in immature female rats show high selectivity for target tissue (T, uterus) vs non-target (NT, muscle and lung), with T/NT ratios being 43 and 17 at one hour after injection for 1 and 2, respectively. The parent estrogen FES has previously been shown to display an intermediate value for tissue selectivity.

Chronic exposure to sub-lethal concentration of a glyphosate-based herbicide alters hormone profiles and affects reproduction of female Jundia (Rhamdia quelen)

This work was carried out to verify the effect of a glyphosate-based herbicide on Jundia hormones (cortisol, 17 beta-estradiol and testosterone), oocyte and swim-up fry production. Earthen ponds containing Jundia females were contaminated with glyphosate (3.6 mg/L); blood samples were collected from eight females from each treatment immediately before, or at 1, 10, 20 30 and 40 days following contamination. A typical post-stress rise in cortisol levels was observed at the 20th and 40th days following exposure to glyphosate. At the 40th day, 17 beta-estradiol was decreased in the exposed females. A similar number of oocytes were stripped out from females from both groups, however, a lower number of viable swim-up fry were obtained from the herbicide exposed females, which also had a higher liver-somatic index (LSI). The results indicate that the presence of glyphosate in water was deleterious to Rhamdia quelen reproduction, altering steroid profiles and egg viability. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Oestrogen and progestin responses in human endometrium

Our understanding of the mechanisms of the actions of oestrogens and progestins have evolved from the simple concept of nuclear receptor-mediated regulation of transcription to a highly sophisticated, finely tuned interplay between various coregulators, other signaling cascades and transcription factors. The net result of these complex regulatory mechanisms is a steroid-, cell-, or tissue-specific action of oestrogens and progestins. their antagonists or selective modulators of their receptors. In this review, we have attempted to shed some light on the regulation of the actions of oestrogens and progestins on the human endometrium. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Progesterone regulation of implantation-related genes: new insights into the role of oestrogen

Genomic profiling was performed on explants of late proliferative phase human endometrium after 24-h treatment with progesterone (P) or oestradiol and progesterone (17 beta-E-2+P) and on explants of menstrual phase endometrium treated with 17 beta-E-2+P. Gene expression was validated with real-time PCR in the samples used for the arrays, in endometrium collected from early and mid-secretory phase endometrium, and in additional experiments performed on new samples collected in the menstrual and late proliferative phase. The results show that late proliferative phase human endometrium is more responsive to progestins than menstrual phase endometrium, that the expression of several genes associated with embryo implantation (i.e. thrombomodulin, monoamine oxidase A, SPARC-like 1) can be induced by P in vitro, and that genes that are fully dependent on the continuous presence of 17 beta-E-2 during P exposure can be distinguished from those that are P-dependent to a lesser extent. Therefore, 17 beta-E-2 selectively primes implantation-related genes for the effects of P.

Estrogen modulation of riboflavin carrier protein in the bonnet monkey (Macaca radiata)

Circulatory concentrations of riboflavin carrier protein (RCP) were quantitated in bonnet macaques by employing a heterologous radioimmunoassay involving 125I-labelled chicken RCP and its antiserum. The levels of monkey RCP in the serum seem to be governed by the estrogenic status of the animals. An increase in concentration of serum estradiol in the adult females during the menstrual cycle and early pregnancy could be correlated with enhanced serum RCP levels. Estadiol-17β administered to both immature female and male monkeys, specifically brought about elevated levels of RCP with a slower time course of response in males than in females. These results could be a reflection of a more rapid decline of both circulatory estrogen and RCP concentrations in male serum. Repeated administration of estradiol-17β to male animals led to prolonged elevated levels of RCP following estrogen administration. Thus, it would appear that the evolutionary conservation of RCPs from the aves to the primates encompasses not only their physicochemical similarities but also extends to the estrogenic modulation of their elaboration.

Hormonal modulation of riboflavin carrier protein secretion by immature rat Sertoli cells in culture

We report here that a protein species with biochemical and immunological similarity with chicken egg riboflavin carrier protein (RCP) is synthesized and secreted by immature rat Sertoli cells in culture. When quantitated by a specific heterologous radioimmunoassay, optimal concentrations of FSH (25 ng/ml) brought about 3-fold stimulation of RCP secretion. FSH, in the presence of testosterone (10−6 M) brought about 6-fold stimulation of secretion of RCP over the control cultures which were maintained in the absence of these two factors. The aromatase inhibitor (1,4,6-androstatrien-3,17-dione) curtailed 85% of the enhanced secretion of RCP, suggesting that the hormonal stimulation is mediated through in situ synthesized estrogen and this could be confirmed with exogenous estradiol-17 β which brought about 3 — fold enhancement of secretion of RCP at a concentration of 10−6 M. When tamoxifen (10 μM) was added along with FSH and testosterone, there was 75% decrease in the enhanced secretion of RCP. Addition of this anti-estrogen together with exogenous estradiol resulted in 55% decrease in elevated levels of RCP. Cholera toxin (1 μg/ml) and 8-bromo-cyclic AMP (0.5 mM) mimicked the action of FSH on the secretion of RCP thus suggesting that FSH stimulation of RCP production may be mediated through cyclic AMP. These findings suggest that estrogen mediates RCP induction in hormonally stimulated sertoli cells presumably to function as the carrier of riboflavin to the developing germ cells through blood-testis barrier in rodents.

Simultaneous effect of lead and cadmium on granulosa cells: A cellular model for ovarian toxicity

Lead (Pb) and cadmium (Cd) are known reproductive toxicants, which accumulate in granulosa cells of the ovary. Female Charles foster rats were treated with sodium acetate (control), lead acetate and cadmium acetate either alone or in combination at a dose 0.05 mg/kg body weight intra-peritoneally for 15 days daily. Animals were killed at proestrous stage and granulosa cells were isolated from the ovaries. Binding of I-125-luteinizing hormone (I-125-LH), I-125-follicle stimulating hormone (I-125-FSH) and 17 beta-hydroxysteroid dehydrogenase activity were measured. As these receptors are localized on the surface of the cell membrane, we also estimated the membrane parameters of these cells. Our results demonstrated that both lead and cadmium caused a significant reduction in gonadotropin binding, which altered steroidogenic enzyme activity of granulosa cells. These changes exhibited a positive correlation with membrane changes of the granulosa cells.

Transformation of dehydroepiandrosterone and pregnenolone by Mucor piriformis

The mode of transformation of dehydroepiandrosterone (I, 3 beta-hydroxyandrost-5-en-17-one) and pregnenolone (II, 3 beta-hydroxypregn-5-en-20-one) was studied using Mucor piriformis. Biotransformation products formed from I were 3 beta,17 beta-dihydroxyandrost-5-ene (Ia), 3 beta-hydroxyandrost-5-ene-7,17-dione (Ib), 3 beta,17 beta-dihydroxyandrost-5-en-7-one (Ic), 3 beta,7 alpha-dihydroxyandrost-5-en-17-one (Id) and 3 beta,7 alpha,17 beta-trihydroxyandrost-5-ene (Ie). Biotransformation products formed from compound II were 3 beta,7 alpha-dihydroxypregn-5-en-20-one (IIa) and 3 beta,7 alpha,11 alpha-trihydroxypregn-5-en-20-one (IIb). The organism did not carry out isomerization of the 5-en-3 beta-ol to a 4-en-3-one system in the steroid molecules tested. In addition, it failed to carry out 14 alpha-hydroxylation possibly because of the lack of a 4-en-3-one system in I and II, and stereospecific hydroxylation at the C-7 position in I and II.

Transformations of morphine, codeine and their analogues by Bacillus sp

A bacterial strain belonging to the genus Bacillus isolated by enrichment culture technique using morphine as a sole source of carbon transforms morphine and codeine into 14-hydroxymorphinone and 14-hydroxycodeinone as major and 14-hydroxymorphine and 14-hydroxycodeine as minor metabolites, respectively. When the N-methyl group in morphine and codeine are replaced by higher alkyl groups, the organism still retains its ability to carry out 14-hydroxylation as well as oxidation of the C-6-hydroxyl group in these N-variants, although the level of metabolites formed are considerably low. The organism readily transforms dihydromorphine and dihydrocodeine into only dihydromorphinone and dihydrocodeinone, respectively; suggesting that the 7,8-double bond is a necessary structural feature to carry out 14-hydroxylation reaction. The cell free extract (20,000 x g supernatant), prepared from morphine grown cells, transforms morphine into 14-hydroxymorphinone in the presence of NAD(+), but fails to show activity against testosterone. However, the cell free extract prepared from testosterone grown cells contains significant levels of 17 beta- hydroxysteroid dehydrogenase but shows no activity against morphine.