Regulation of HMG-CoA reductase, HSL and ACAT expression and activity in testicular cholesterol metabolism in mink and in mouse following experimental genetic deletion

Introduction: L'homéostasie du cholestérol est indispensable à la synthèse de la testostérone dans le tissu interstitiel et la production de gamètes mâles fertiles dans les tubules séminifères. Les facteurs enzymatiques contribuent au maintien de cet équilibre intracellulaire du cholestérol. L'absence d'un ou de plusieurs enzymes telles que la HMG-CoA réductase, la HSL et l'ACAT-1 a été associée à l'infertilité masculine. Toutefois, les facteurs enzymatiques qui contribuent au maintien de l'équilibre intra-tissulaire du cholestérol n'ont pas été étudiés. Cette étude a pour but de tester l'hypothèse que le maintien des taux de cholestérol compatibles avec la spermatogenèse nécessite une coordination de la fonction intracellulaire des enzymes HMG-CoA réductase, ACAT1 et ACAT2 et la HSL. Méthodes: Nous avons analysé l'expression de l’ARNm et de la protéine de ces enzymes dans les fractions enrichies en tubules séminifères (STf) de vison durant le développement postnatal et le cycle reproductif annuel et dans les fractions enrichies en tissu interstitiel (ITf) et de STf durant le développement postnatal chez la souris. Nous avons développé deux nouvelles techniques pour la mesure de l'activité enzymatique de la HMG-CoA réductase et de celle de l'ACAT1 et ACAT2. En outre, l'immunohistochimie a été utilisée pour localiser les enzymes dans le testicule. Enfin, les souris génétiquement déficientes en HSL, en SR-BI et en CD36 ont été utilisées pour élucider la contribution de la HMG-CoA réductase, l'ACAT1 et l'ACAT2 et la HSL à l'homéostasie du cholestérol. Résultats: 1) HMG-CoA réductase: (Vison) La variation du taux d’expression de l’ARNm de la HMG-CoA réductase était corrélée à celle de l'isoforme de 90 kDa de la protéine HMG-CoA réductase durant le développement postnatal et chez l'adulte durant le cycle reproductif saisonnier. L'activité enzymatique de la HMG-CoA réductase augmentait de façon concomitante avec le taux protéinique pour atteindre son niveau le plus élevé à 240 jours (3.6411e-7 mol/min/μg de protéines) au cours du développement et en Février (1.2132e-6 mol/min/μg de protéines) durant le cycle reproductif chez l’adulte. (Souris), Les niveaux d'expression de l'ARNm et l'activité enzymatique de la HMG-CoA réductase étaient maximales à 42 jours. A l'opposé, le taux protéinique diminuait au cours du développement. 2) HSL: (Vison), l'expression de la protéine de 90 kDa de la HSL était élevée à 180- et 240 jours après la naissance, ainsi qu'en Janvier durant le cycle saisonnier chez l'adulte. L'activité enzymatique de la HSL augmentait durant le développement pour atteindre un pic à 270 jours (36,45 nM/min/μg). Chez l'adulte, l'activité enzymatique de la HSL était maximale en Février. (Souris) Le niveau d’expression de l'ARNm de la HSL augmentait significativement à 21-, 28- et 35 jours après la naissance concomitamment avec le taux d'expression protéinique. L'activité enzymatique de la HSL était maximale à 42 jours suivie d'une baisse significative chez l'adulte. 3) ACAT-1 et ACAT-2: Le présent rapport est le premier à identifier l’expression de l'ACAT-1 et de l'ACAT-2 dans les STf de visons et de souris. (Vison) L'activité enzymatique de l'ACAT-2 était maximale à la complétion du développement à 270 jour (1190.00 CPMB/200 μg de protéines) et en janvier (2643 CPMB/200 μg de protéines) chez l'adulte. En revanche, l'activité enzymatique de l'ACAT-1 piquait à 90 jours et en août respectivement durant le développement et chez l'adulte. (Souris) Les niveaux d'expression de l'ARNm et la protéine de l'ACAT-1 diminuait au cours du développement. Le taux de l'ARNm de l'ACAT-2, à l’opposé du taux protéinique, augmentait au cours du développement. L'activité enzymatique de l'ACAT-1 diminuait au cours du développement tandis que celle de l'ACAT-2 augmentait pour atteindre son niveau maximal à 42 jours. 4) Souris HSL-/ -: Le taux d’expression de l'ARNm et l'activité enzymatique de la HMG-CoA réductase diminuaient significativement dans les STf de souris HSL-/- comparés aux souris HSL+/+. Par contre, les taux de l'ARNm et les niveaux des activités enzymatiques de l'ACAT-1 et de l'ACAT-2 étaient significativement plus élevés dans les STf de souris HSL-/- comparés aux souris HSL+/+ 5) Souris SR-BI-/-: L'expression de l'ARNm et l'activité enzymatique de la HMG-CoA réductase et de l'ACAT-1 étaient plus basses dans les STf de souris SR-BI-/- comparées aux souris SR-BI+/+. A l'opposé, le taux d'expression de l'ARNm et l'activité enzymatique de la HSL étaient augmentées chez les souris SR-BI-/- comparées aux souris SR-BI+/+. 6) Souris CD36-/-: L'expression de l'ARNm et l'activité enzymatique de la HMG-CoA réductase et de l'ACAT-2 étaient significativement plus faibles tandis que celles de la HSL et de l'ACAT-1 étaient inchangées dans les STf de souris CD36-/- comparées aux souris CD36+/+. Conclusion: Nos résultats suggèrent que: 1) L'activité enzymatique de la HMG-CoA réductase et de la HSL sont associées à l'activité spermatogénétique et que ces activités ne seraient pas régulées au niveau transcriptionnel. 2) L'ACAT-1 et de l'ACAT-2 sont exprimées dans des cellules différentes au sein des tubules séminifères, suggérant des fonctions distinctes pour ces deux isoformes: l'estérification du cholestérol libre dans les cellules germinales pour l'ACAT-1 et l'efflux du cholestérol en excès dans les cellules de Sertoli au cours de la spermatogenèse pour l'ACAT-2. 3) La suppression génétique de la HSL diminuait la HMG-CoA réductase et augmentait les deux isoformes de l'ACAT, suggérant que ces enzymes jouent un rôle critique dans le métabolisme du cholestérol intratubulaire. 4) La suppression génétique des transporteurs sélectifs de cholestérol SR-BI et CD36 affecte l'expression (ARNm et protéine) et l'activité des enzymes HMG-CoA réductase, HSL, ACAT-1 et ACAT-2, suggérant l'existence d’un effet compensatoire entre facteurs enzymatiques et non-enzymatiques du métabolisme du cholestérol dans les fractions tubulaires. Ensemble, les résultats de notre étude suggèrent que les enzymes impliquées dans la régulation du cholestérol intratubulaire agissent de concert avec les transporteurs sélectifs de cholestérol dans le but de maintenir l'homéostasie du cholestérol intra-tissulaire du testicule.

From transforming growth factor-β signaling to androgen action: Identification of Smad3 as an androgen receptor coregulator in prostate cancer cells

Although transforming growth factor-β (TGF-β) has been identified to mainly inhibit cell growth, the correlation of elevated TGF-β with increasing serum prostate-specific antigen (PSA) levels in metastatic stages of prostate cancer has also been well documented. The molecular mechanism for these two contrasting effects of TGF-β, however, remains unclear. Here we report that Smad3, a downstream mediator of the TGF-β signaling pathway, functions as a coregulator to enhance androgen receptor (AR)-mediated transactivation. Compared with the wild-type AR, Smad3 acts as a strong coregulator in the presence of 1 nM 5α-dihydrotestosterone, 10 nM 17β-estradiol, or 1 μM hydroxyflutamide for the LNCaP mutant AR (mtAR T877A), found in many prostate tumor patients. We further showed that endogenous PSA expression in LNCaP cells can be induced by 5α-dihydrotestosterone, and the addition of the Smad3 further induces PSA expression. Together, our findings establish Smad3 as an important coregulator for the androgen-signaling pathway and provide a possible explanation for the positive role of TGF-β in androgen-promoted prostate cancer growth.

Use of virtual screening, flexible docking, and molecular interaction fields to design novel HMG-CoA reductase inhibitors for the treatment of hypercholesterolemia

Dietary changes associated with drug therapy can reduce high serum cholesterol levels and dramatically decrease the risk of coronary artery disease, stroke, and overall mortality. Statins are hypolipemic drugs that are effective in the reduction of cholesterol serum levels, attenuating cholesterol synthesis in liver by competitive inhibition regarding the substrate or molecular target HMG-CoA reductase. We have herewith used computer-aided molecular design tools, i.e., flexible docking, virtual screening in large data bases, molecular interaction fields to propose novel potential HMG-CoA reductase inhibitors that are promising for the treatment of hypercholesterolemia.

Comparison of the effect of two HMG CoA reductase inhibitors on LDL susceptibility to oxidation

OBJECTIVE: To study the differences between fluvastatin and pravastatin regarding LDL susceptibility to oxidation, plasma levels of total cholesterol (TC), HDL-C, LDL-C and triglycerides (TG) in hypercholesterolemic patients with established coronary heart disease (CHD). METHODS: A double-blind randomized parallel study was conducted that included 41 hypercholesterolemic outpatients with CHD treated at the Instituto de Cardiologia do Rio Grande do Sul. The inclusion criteria were LDL-C above 100 mg/dL and triglycerides below 400 mg/dL based on 2 measures. After 4 weeks on a low cholesterol diet, those patients that fullfilled the inclusion criteria were randomized into 2 groups: the fluvastatin group (fluvastatin 40 mg/day) and the pravastatin group (pravastatin 20 mg/day), for 24 weeks of treatment. LDL susceptibility to oxidation was analyzed with copper-induced production of conjugated dienes (Cu2+) and water-soluble free radical initiator azo-bis (2'-2'amidinopropanil) HCl (AAPH). Spectroscopy nuclear magnetic resonance was used for determination of lipids. RESULTS: After 24 weeks of drug therapy, fluvastatin and pravastatin significantly reduced LDL susceptibility to oxidation as demonstrated by the reduced rate of oxidation (azo and Cu) and by prolonged azo-induced lag time (azo lag). The TC, LDL-C, and TG reduced significantly and HDL-C increased significantly. No differences between the drugs were observed. CONCLUSION: In hypercholesterolemic patients with CHD, both fluvastatin and pravastatin reduced LDL susceptibility to oxidation.

Modulation of plant HMG-CoA reductase by protein phosphatase 2A: Positive and negative control at a key node of metabolism

The enzyme HMG-CoA reductase (HMGR) has a key regulatory role in the mevalonate pathway for isoprenoid biosynthesis, critical not only for normal plant development, but also for the adaptation to demanding environmental conditions. Consistent with this notion, plant HMGR is modulated by many diverse endogenous signals and external stimuli. Protein phosphatase 2A (PP2A) is involved in auxin, abscisic acid, ethylene and brassinosteroid signaling and now emerges as a positive and negative multilevel regulator of plant HMGR, both during normal growth and in response to a variety of stress conditions. The interaction with HMGR is mediated by B" regulatory subunits of PP2A, which are also calcium binding proteins. The new discoveries uncover the potential of PP2A to integrate developmental and calcium-mediated environmental signals in the control of plant HMGR.

HMG CoA reductase inhibitors (statins) for preventing acute kidney injury after surgical procedures requiring cardiac bypass.

BACKGROUND: Acute kidney injury (AKI) is common in patients undergoing cardiac surgery among whom it is associated with poor outcomes, prolonged hospital stays and increased mortality. Statin drugs can produce more than one effect independent of their lipid lowering effect, and may improve kidney injury through inhibition of postoperative inflammatory responses. OBJECTIVES: This review aimed to look at the evidence supporting the benefits of perioperative statins for AKI prevention in hospitalised adults after surgery who require cardiac bypass. The main objectives were to 1) determine whether use of statins was associated with preventing AKI development; 2) determine whether use of statins was associated with reductions in in-hospital mortality; 3) determine whether use of statins was associated with reduced need for RRT; and 4) determine any adverse effects associated with the use of statins. SEARCH METHODS: We searched the Cochrane Renal Group's Specialised Register to 13 January 2015 through contact with the Trials' Search Co-ordinator using search terms relevant to this review. SELECTION CRITERIA: Randomised controlled trials (RCTs) that compared administration of statin therapy with placebo or standard clinical care in adult patients undergoing surgery requiring cardiopulmonary bypass and reporting AKI, serum creatinine (SCr) or need for renal replacement therapy (RRT) as an outcome were eligible for inclusion. All forms and dosages of statins in conjunction with any duration of pre-operative therapy were considered for inclusion in this review. DATA COLLECTION AND ANALYSIS: All authors extracted data independently and assessments were cross-checked by a second author. Likewise, assessment of study risk of bias was initially conducted by one author and then by a second author to ensure accuracy. Disagreements were arbitrated among authors until consensus was reached. Authors from two of the included studies provided additional data surrounding post-operative SCr as well as need for RRT. Meta-analyses were used to assess the outcomes of AKI, SCr and mortality rate. Data for the outcomes of RRT and adverse effects were not pooled. Adverse effects taken into account were those reported by the authors of included studies. MAIN RESULTS: We included seven studies (662 participants) in this review. All except one study was assessed as being at high risk of bias. Three studies assessed atorvastatin, three assessed simvastatin and one investigated rosuvastatin. All studies collected data during the immediate perioperative period only; data collection to hospital discharge and postoperative biochemical data collection ranged from 24 hours to 7 days. Overall, pre-operative statin treatment was not associated with a reduction in postoperative AKI, need for RRT, or mortality. Only two studies (195 participants) reported postoperative SCr level. In those studies, patients allocated to receive statins had lower postoperative SCr concentrations compared with those allocated to no drug treatment/placebo (MD 21.2 µmol/L, 95% CI -31.1 to -11.1). Adverse effects were adequately reported in only one study; no difference was found between the statin group compared to placebo. AUTHORS' CONCLUSIONS: Analysis of currently available data did not suggest that preoperative statin use is associated with decreased incidence of AKI in adults after surgery who required cardiac bypass. Although a significant reduction in SCr was seen postoperatively in people treated with statins, this result was driven by results from a single study, where SCr was considered as a secondary outcome. The results of the meta-analysis should be interpreted with caution; few studies were included in subgroup analyses, and significant differences in methodology exist among the included studies. Large high quality RCTs are required to establish the safety and efficacy of statins to prevent AKI after cardiac surgery.

The Combination of Interferon-Beta and HMG-CoA Reductase Inhibition in Multiple Sclerosis: Enthusiasm Lost too Soon?

Recent studies support the notion that statins, widely prescribed cholesterol-lowering agents, may target key elements in the immunological cascade leading to inflammation and tissue damage in the pathogenesis of multiple sclerosis (MS). Compelling experimental and observational clinical studies highlighted the possibility that statins may also exert immunomodulatory synergy with approved MS drugs, resulting in several randomized clinical trials testing statins in combination with interferon-beta (IFN-?). Some data, however, suggest that this particular combination may not be clinically beneficial, and might actually have a negative effect on the disease course in some patients with MS. In this regard, a small North American trial indicated that atorvastatin administered in combination with IFN-? may increase disease activity in relapsing-remitting MS. Although other trials did not confirm this finding, the enthusiasm for studies with statins dwindled. This review aims to provide a comprehensive overview of the completed clinical trials and reports of the interim analyses evaluating the combination of IFN-? and statins in MS. Moreover, we try to address the evident question whether usage of this combination routinely requires caution, since the number of IFN-?-treated MS patients receiving statins for lowering of cholesterol is expected to grow.

HMG-CoA Reductase Inhibition Promotes Neurological Recovery, Peri-Lesional Tissue Remodeling, and Contralesional Pyramidal Tract Plasticity after Focal Cerebral Ischemia

3-Hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase inhibitors are widely used for secondary stroke prevention. Besides their lipid-lowering activity, pleiotropic effects on neuronal survival, angiogenesis, and neurogenesis have been described. In view of these observations, we were interested whether HMG-CoA reductase inhibition in the post-acute stroke phase promotes neurological recovery, peri-lesional, and contralesional neuronal plasticity. We examined effects of the HMG-CoA reductase inhibitor rosuvastatin (0.2 or 2.0 mg/kg/day i.c.v.), administered starting 3 days after 30 min of middle cerebral artery occlusion for 30 days. Here, we show that rosuvastatin treatment significantly increased the grip strength and motor coordination of animals, promoted exploration behavior, and reduced anxiety. It was associated with structural remodeling of peri-lesional brain tissue, reflected by increased neuronal survival, enhanced capillary density, and reduced striatal and corpus callosum atrophy. Increased sprouting of contralesional pyramidal tract fibers crossing the midline in order to innervate the ipsilesional red nucleus was noticed in rosuvastatin compared with vehicle-treated mice, as shown by anterograde tract tracing experiments. Western blot analysis revealed that the abundance of HMG-CoA reductase was increased in the contralesional hemisphere at 14 and 28 days post-ischemia. Our data support the idea that HMG-CoA reductase inhibition promotes brain remodeling and plasticity far beyond the acute stroke phase, resulting in neurological recovery.

Potential quimioprotetor do DIM (3, 3' - Di-indolil-metano) e da Genisteína em linhagens de células tumorais prostáticas humanas LNCaP e PC-3 expostas ao Bisfenol A

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

Increased Androgen Receptor and Remodeling in the Prostatic Stroma After the Inhibition of 5-Alpha Reductase and Aromatase in Gerbil Ventral Prostate

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

The expression of efflux and uptake transporters are regulated by statins in Caco-2 and HepG2 cells

Aim: Statin disposition and response are greatly determined by the activities of drug metabolizing enzymes and efflux/uptake transporters. there is little information on the regulation of these proteins in human cells after statin therapy. In this study, the effects of atorvastatin and simvastatin on mRNA expression of efflux (ABCB1, ABCG2 and ABCC2) and uptake (SLCO1B1, SLCO2B1 and SLC22A1) drug transporters in Caco-2 and HepG2 cells were investigated. Methods: Quantitative real-time PCR was used to measure mRNA levels after exposure of HepG2 and Caco-2 cells to statins. Results: Differences in mRnA basal levels of the transporters were as follows: ABCC2>ABCG2>ABCB1>SLCO1B1>>>SLC22A1>SLC O2B1 for HepG2 cells, and SLCO2B1>>ABCC2>ABCB1>ABCG2>>>SLC22A1 for Caco-2 cells. While for HepG2 cells, ABCC2, ABCG2 and SLCO2B1 mRnA levels were significantly up-regulated at 1, 10 and 20 mu mol/L after 12 or 24 h treatment, in Caco-2 cells, only the efflux transporter ABCB1 was significantly down-regulated by two-fold following a 12 h treatment with atorvastatin. Interestingly, whereas treatment with simvastatin had no effect on mRNA levels of the transporters in HepG2 cells, in Caco-2 cells the statin significantly down-regulated ABCB1, ABCC2, SLC22A1, and SLCO2B1 mRnA levels after 12 or 24 h treatment. Conclusion: These findings reveal that statins exhibits differential effects on mRNA expression of drug transporters, and this effect depends on the cell type. Furthermore, alterations in the expression levels of drug transporters in the liver and/or intestine may contribute to the variability in oral disposition of statins.

Untersuchungen zum Einfluss des HMG-CoA-Reduktase-Inhibitors Lovastatin auf die Toxizität ionisierender Strahlung sowie des Anthrazyklinderivats Doxorubicin im Mausmodell

Hintergund: HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren (Statine) sind klinisch etablierte Cholesterinsenker. Über die Inhibition der intrinsischen Cholesterinbiosynthese hinaus zeigen sie sogenannte pleiotrope biologische Effekte. Ein Großteil dieser Wirkungen wird auf die Inhibition kleiner Ras homologer GTPasen (Rho GTPasen) zurückgeführt. In vitro schützt das Statinderivat Lovastatin (Lova) primäre humane Endothelzellen vor der Zytotoxizität von ionisierender Strahlung (IR) und dem Krebsmedikament Doxorubicin (Doxo). Zielsetzung: Die Relevanz dieser Befunde für ein in vivo Mausmodell sollte in der vorliegenden Arbeit überprüft werden. Dafür wurden BALB/c-Mäuse mit IR oder Doxo behandelt und der Einfluss einer Kobehandlung mit Lova auf verschiedene Toxizitätsendpunkte untersucht (24 h nach einer einzelnen hohen Dosis IR (i), 14 Tage nach zwei geringen Dosen IR (ii), 48 h nach einer einzelnen hohen Dosis Doxo (iii), sowie 8 Tage nach drei niedrigen Dosen Doxo (iv)). Eine mögliche gleichzeitige Protektion von Tumorzellen durch die Statingabe wurde in einem Xenotransplantationsexperiment überprüft (v), in dem das gleiche Behandlungsschema wie bei iv angewendet wurde. Ergebnisse: Es konnte gezeigt werden, dass eine Statinbehandlung Normalgewebe vor Doxo- und IR-induzierter Toxizität schützt, ohne gleichzeitig protektiv auf transformierte Zellen zu wirken. Dieser Effekt ist wahrscheinlich von einer Inhibition der kleinen GTPasen Rac1 und RhoA abhängig und einer daraus folgenden Modifizierung der DNA-Schadensantwort. i: Die Statinvorbehandlung der Mäuse hatte keinen Einfluss auf die Bildung von initialen IR-induzierten DNA-Doppelstrangbrüchen (DSB) in der Leber. Die Lova-Behandlung wirkte sich jedoch auf IR-induzierte Stressantworten aus, was sich in einer Minderung der Expression von Inflammations- und Fibrosesurrogatmarkern in Leber und Darm widerspiegelte. ii: In der Lunge der Tiere wurde ein Anstieg von molekularen Inflammations- und Fibrosesurrogatmarkern detektiert, der bei Statinkobehandlung ausblieb. Zudem verhinderte die Kobehandlung mit Lova eine IR-induzierte Abnahme der Thrombozytenzahl, ohne sich auf die durch IR verringerte Leukozytenzahl im Blut auszuwirken. iii: Die Verabreichung einer hohen Dosis Doxo induzierte DSB-Formation in der Leber. Die Statinvorbehandlung reduzierte deren Menge um ca. 50 %. Dieser genoprotektive Effekt war unabhängig von der Entstehung reaktiver Sauerstoffspezies sowie einer Änderung des Doxo-Imports oder Exports. Die Expression von proinflammatorischen und profibrotischen Genen fiel besonders in der Leber und im Herzen durch die Lova-Kobehandlung geringer aus, als in der nur mit Doxo behandelten Gruppe. Zudem verringerte Lova die durch Doxo induzierte Hochregulation von für den AP1-Komplex kodierenden Genen sowie von Zellzykluskontrollfaktoren. Die Lova-Vorbehandlung führte darüber hinaus im Herzen zu einem reduzierten mRNA-Spiegel der Topoisomerasen II α und β. iv: Es konnten schwere Herz- und Leberschäden detektiert werden (gemessen an Gldh-, Gpt- sowie cTn-I-Serumkonzentrationen), die bei einer Kobehandlung mit dem Statin nicht auftraten. Die Lova-Kobehandlung verhinderte außerdem eine durch die Doxo-Behandlung verringerte Leukozytenzahl. Molekulare Marker für frühe fibrotische Ereignisse, sowie für Inflammation und Hypertrophie waren in der Leber und im Herzen nach der Doxo-Behandlung erhöht. Das Statin war auch hier in der Lage, diese toxischen Wirkungen des Anthrazyklins zu mindern. Auch die Doxo-induzierte Expression von Surrogatmarkern für Zellantworten auf oxidativen Stress wurde in der Leber abgeschwächt. In der Leber und im Herzen wiesen die mit Doxo behandelten Tiere höhere mRNA Spiegel von an Zellzykluskontrolle beteiligten Faktoren sowie von DNA-Reparatur und Fremdstoffmetabolismus assoziierten Genen auf. Am stärksten wurde die Expression von Topoisomerase II alpha - ein molekularer Marker für Zellproliferation und bedeutsame Zielstruktur von Doxo - in der Leber hochreguliert. Die Statin-Kobehandlung verhinderte all diese Doxo-induzierten Expressionsänderungen. Im Gegensatz zur Leber wurde die Top2a-mRNA Menge im Herzen durch die Doxo-Applikation reduziert. Auch hier bewirkte die Kobehandlung mit dem Statin, dass die Expression nahe dem Kontrollniveau blieb. v: Die Kobehandlung mit Lova führte zu keinem Schutz der Tumorzellen vor Doxo, sondern erhöhte sogar dessen antineoplastisches Potential.rnFazit: Die Erkenntnisse aus vorhergegangenen in vitro Versuchen konnten zum großen Teil auf die in vivo Situation im Mausmodell übertragen werden. Sie stehen im Einklang mit Ergebnissen anderer Gruppen, welche die Inhibition kleiner GTPasen mit einer geringeren, durch zytotoxische Substanzen induzierten, Inflammation und Fibrose korrelieren konnten. Eine Kobehandlung mit Lova während einer Krebstherapie erscheint somit als vielversprechende Möglichkeit Doxo- oder IR-induzierte Nebenwirkungen auf Normalgewebe zu mildern.

Release of macrophage migration inhibitory factor by neuroendocrine-differentiated LNCaP cells sustains the proliferation and survival of prostate cancer cells.

The acquisition of neuroendocrine (NE) characteristics by prostate cancer (PCa) cells is closely related to tumour progression and hormone resistance. The mechanisms by which NE cells influence PCa growth and progression are not fully understood. Macrophage migration inhibitory factor (MIF) is a pro-inflammatory cytokine involved in oncogenic processes, and MIF serum levels correlate with aggressiveness of PCa. Here, we investigated the regulation and the functional consequences of MIF expression during NE transdifferentiation of PCa cells. NE differentiation (NED) of LNCaP cells, initiated either by increasing intracellular levels of cAMP or by culturing cells in an androgen-depleted medium, was associated with markedly increased MIF release. Yet, intracellular MIF protein and mRNA levels and MIF gene promoter activity decreased during NED of LNCaP cells, suggesting that NED favours MIF release despite decreasing MIF synthesis. Adenoviral-mediated forced MIF expression in NE-differentiated LNCaP cells increased cell proliferation without affecting the expression of NE markers. Addition of exogenous recombinant MIF to LNCaP and PC-3 cells stimulated the AKT and ERK1/2 signalling pathways, the expression of genes involved in PCa, as well as proliferation and resistance to paclitaxel and thapsigargin-induced apoptosis. Altogether, these data provide evidence that increased MIF release during NED in PCa may facilitate cancer progression or recurrence, especially following androgen deprivation. Thus, MIF could represent an attractive target for PCa therapy.

Regulation of lipid metabolism in adipocytes and hepatocytes by hexarelin through scavenger receptor CD36

Les sécrétines de l’hormone de croissance (GHRPs) sont de petits peptides synthétiques capables de stimuler la sécrétion de l’hormone de croissance à partir de l’hypophyse via leur liaison au récepteur de la ghréline GHS-R1a. Le GHRP hexaréline a été utilisé afin d’étudier la distribution tissulaire de GHS-R1a et son effet GH-indépendant. Ainsi, par cette approche, il a été déterminé que l’hexaréline était capable de se lier à un deuxième récepteur identifié comme étant le récepteur scavenger CD36. Ce récepteur possède une multitude de ligands dont les particules oxLDL et les acides gras à longue chaîne. CD36 est généralement reconnu pour son rôle dans l’athérogénèse et sa contribution à la formation de cellules spumeuses suite à l’internalisation des oxLDL dans les macrophages/monocytes. Auparavant, nous avions démontré que le traitement des macrophages avec l’hexaréline menait à l’activation de PPARƔ via sa liaison à GHS-R1a, mais aussi à CD36. De plus, une cascade d’activation impliquant LXRα et les transporteurs ABC provoquait également une augmentation de l’efflux du cholestérol. Une stimulation de la voie du transport inverse du cholestérol vers les particules HDL entraînait donc une diminution de l’engorgement des macrophages de lipides et la formation de cellules spumeuses. Puisque CD36 est exprimé dans de multiples tissus et qu’il est également responsable du captage des acides gras à longue chaîne, nous avons voulu étudier l’impact de l’hexaréline uniquement à travers sa liaison à CD36. Dans le but d’approfondir nos connaissances sur la régulation du métabolisme des lipides par CD36, nous avons choisi des types cellulaires jouant un rôle important dans l’homéostasie lipidique n’exprimant pas GHS-R1a, soient les adipocytes et les hépatocytes. L’ensemble de mes travaux démontre qu’en réponse à son interaction avec l’hexaréline, CD36 a le potentiel de réduire le contenu lipidique des adipocytes et des hépatocytes. Dans les cellules adipeuses, l'hexaréline augmente l’expression de plusieurs gènes impliqués dans la mobilisation et l’oxydation des acides gras, et induit également l’expression des marqueurs thermogéniques PGC-1α et UCP-1. De même, hexaréline augmente l’expression des gènes impliqués dans la biogenèse mitochondriale, un effet accompagné de changements morphologiques des mitochondries; des caractéristiques observées dans les types cellulaires ayant une grande capacité oxydative. Ces résultats démontrent que les adipocytes blancs traités avec hexaréline ont la capacité de se transformer en un phénotype similaire aux adipocytes bruns ayant l’habileté de brûler les acides gras plutôt que de les emmagasiner. Cet effet est également observé dans les tissus adipeux de souris et est dépendant de la présence de CD36. Dans les hépatocytes, nous avons démontré le potentiel de CD36 à moduler le métabolisme du cholestérol. En réponse au traitement des cellules avec hexaréline, une phosphorylation rapide de LKB1 et de l’AMPK est suivie d’une phosphorylation inhibitrice de l’HMG-CoA réductase (HMGR), l’enzyme clé dans la synthèse du cholestérol. De plus, la liaison d'hexaréline à CD36 provoque le recrutement d’insig-2 à HMGR, l’étape d’engagement dans sa dégradation. La dégradation de HMGR par hexaréline semble être dépendante de l’activité de PPARƔ et de l’AMPK. Dans le but d’élucider le mécanisme d’activation par hexaréline, nous avons démontré d’une part que sa liaison à CD36 provoque une déphosphorylation de Erk soulevant ainsi l’inhibition que celui-ci exerce sur PPARƔ et d’autre part, un recrutement de l’AMPK à PGC-1α expliquant ainsi une partie du mécanisme d’activation de PPARƔ par hexaréline. Les résultats générés dans cette thèse ont permis d’élucider de nouveaux mécanismes d’action de CD36 et d'approfondir nos connaissances de son influence dans la régulation du métabolisme des lipides.