Les transporteurs sélectifs de cholestérol SR-BI, SR-BII, CD36 et ABCA1 contribuent au maintien de l’homéostasie du cholestérol intratesticulaire

Le testicule assure la production des spermatozoïdes et la sécrétion de la testostérone. Chaque fonction est assumée par un compartiment cellulaire distinct: l’épithélium séminifère et le tissu interstitiel. Le cholestérol, présent dans les deux compartiments, est un composé indispensable aux membranes cellulaires et un précurseur essentiel de la testostérone. Dans le compartiment interstitiel, environ 40 % du cholestérol utilisé pour la production hormonale est importé du sang à partir des lipoprotéines HDL et/ou LDL. Dans l’épithélium séminifère, la cellule de Sertoli assure le contrôle et le maintien de la spermatogenèse. Elle a la capacité de synthétiser du cholestérol à partir de l’acétate in vitro, néanmoins, il n’y a pas d’évidence qu’elle le fait in vivo. De plus il existe, au niveau des tubules séminifères, une barrière hémato-testiculaire qui empêche le libre passage de plusieurs composés sanguins, y compris le cholestérol. Nous avons testé l’hypothèse qu’il existe des moyens d’importation du cholestérol sanguin, mais aussi l’exportation du cholestérol intra-tissulaire, qui contourneraient cette barrière et qui contribueraient au maintien du taux intratubulaire du cholestérol compatible avec le bon déroulement de la spermatogenèse. Nous avons comparé les taux de variation de l’expression de l’ARNm et de la protéine des transporteurs sélectifs de cholestérol SR-BI, SR-BII, CD36 et ABCA1 aux taux de variation du cholestérol libre et estérifié au cours de la spermatogenèse chez les souris normales durant le développement postnatal. Afin de mieux apprécier le niveau d’implication de chacun de ces récepteurs, nous avons examiné comment la suppression du gène d’une enzyme comme la lypase hormono-sensible (HSL) ou de celui d’un transporteur de cholestérol comme SR-BI, CD36 ou NPC1 était compensée et comment cette suppression affectait le taux de cholestérol libre et estérifié dans chacun des deux compartiments cellulaires du testicule. Nous avons dans un premier temps mis au point une nouvelle technique d’isolation des testicules en fraction enrichie en tissu interstitiel (ITf) et en tubules séminifères (STf) qui a l’avantage de mieux préserver l’intégrité des formes phosphorylées et glycosylées des protéines comparée aux techniques préexistantes. Les résultats de nos analyses ont montré que l’expression de SR-BI et CD36 étaient maximales dans les ITf au moment où les souris ont complété leur maturité sexuelle et où le niveau de synthèse de la testostérone était maximal. Dans les tubules séminifères, l’expression maximale de SR-BI et le taux le plus élevé de cholestérol estérifié étaient mesurés de façon concomitante à 35 jours après la naissance, au moment où la première vague de l’activité spermatogénétique était complétée. L’expression de l’ABCA1 était maximale au moment où le taux de cholestérol était élevé et minimale au moment où le taux de cholestérol était le plus bas, alors que le niveau d’expression de CD36 était maximal chez l’adulte au moment où le taux de spermiation était le plus élevé. L’expression de SR-BII variait peu dans les deux compartiments cellulaires durant le développement. La suppression génétique de la HSL et de NPC1, qui cause une infertilité chez les souris mâles, était accompagnée d’une accumulation de cholestérol libre et estérifié dans les tubules séminifères. Par contre, la suppression génétique de SR-BI et CD36, qui ne causent pas d’infertilité chez les souris mâles était sans impact significatif sur le taux de cholestérol intratubulaire. Nous avons montré que l’invalidation génétique d’un transporteur sélectif ou d’une enzyme du métabolisme du cholestérol était accompagnée d’un ensemble de mécanismes de compensation visant à maintenir le taux de cholestérol libre aux niveaux semblables à ceux mesurés dans les fractions tissulaires de souris normales. Ensemble, nos résultats ont montré que l’expression des transporteurs sélectifs de cholestérol SR-BI, SR-BII, CD36 et ABCA1 variait en fonction de la spermatogenèse et du taux intratesticulaire du cholestérol suggérant leur contribution au maintien de l’homéostasie du cholestérol intratesticulaire.

Étude du rôle de la lipase hormono-sensible dans le métabolisme du cholestérol dans le testicule de cobaye et de vison

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Étude du rôle de la lipase hormono-sensible dans le métabolisme du cholestérol dans le testicule de cobaye et de vison

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Testicular Sertoli cell function in male systemic lupus erythematosus

Objective. To assess the testicular Sertoli cell function in male SLE patients. Methods. Thirty-four consecutive patients were prospectively selected to evaluate serum inhibin B. Clinical features, treatment, semen analysis, urological evaluation, testicular ultrasound, hormones and anti-sperm antibodies were determined. Results. Patients were subdivided into two groups: low serum inhibin B (Group 1, n = 8) and normal levels (Group 2, n 26). The median sperm concentration (P = 0.024), total sperm count (P = 0.023) and total motile sperm count (P = 0.025) were lower in Group 1. Inhibin B levels were positively correlated with sperm concentration (r = 0.343), total motile sperm count (r = 0.357), and negatively correlated with follicule-stimulating hormone (FSH) (r = 0.699) and luteinizing hormone (r = 0.397). The median serum inhibin B was lower in SLE patients treated with intravenous cyclophosphamide (IVCYC) compared with those without this therapy (P = 0.031). Further evaluation of the 26 SLE patients with normal inhibin B and FSH levels revealed that medians of inhibin B/FSH ratio were lower in SLE patients with oligozoospermia compared with normozoospermia (P = 0.004). This ratio was also lower in SLE patients treated with IVCYC than those without this therapy (P = 0.04). In contrast, inhibin B serum level alone did not discriminate the later group of patients (P = 0.12). Conclusions. This is the first study to identify a high frequency of testicular Sertoli cell dysfunction in male SLE associated with semen abnormalities. Further prospective studies are necessary to determine if inhibin levels and inhibin B/FSH ratio will be an earlier and useful marker of IVCYC toxicity in these patients.

Sertoli-Leydig Cell Tumor of the Ovary, a Rare Cause of Precocious Puberty in a 12-Month-Old Infant

We report a 12-month-old infant who presented with a 4-month history of isosexual precocious puberty secondary to an estrogenizing Sertoli-Leydig cell tumor of the ovary. Total serum immunoreactive inhibin and subunits A and B were markedly elevated before surgical resection and subsequently decreased 7 wk later into the normal prepubertal range. Twenty weeks following surgical removal, the patient presented again with central precocious puberty; inhibin B levels were raised on this occasion, a luteinizing releasing hormone stimulation test confirmed central precocious puberty. This is the youngest reported occurrence of this rare sex cord stromal neoplasm. The prognosis of this extremely rare tumor presenting at this early juvenile stage is uncertain. This report illustrates the usefulness of serum inhibin as a tumor marker during therapeutic suppression with leuprorelin acetate for central precocious puberty. Analysis of genomic and tumor DNA revealed a normal nucleotide sequence for the LH receptor and the G{alpha}s gene. To understand the molecular pathogenesis of this tumor we analyzed mRNA levels for the inhibin A and B subunits, FSH receptor, LH receptor aromatase, steroidogenic factor-1 and the ER ß genes. Molecular characterization reveals the presence of genes specific for granulosa and Leydig cells; the relative expression of these genes, in addition to its histologic characteristics, suggests that this tumor may result from a dysdifferentiation of a primordial follicle.

Mécanismes moléculaires de la fonction anti-apoptotique des HDLs sur la cellule béta pancréatique : 4E-BP1 comme potentielle cible thérapeutique. [Molecular mechanisms of anti-apoptotic function of HDLs on pancreatic beta cells : 4E-BP1 as a potential therapeutic target]

Introduction : Les particules de HDL (High Density Lipoprotein) ont des fonctions diverses notamment en raison de leur structure très hétérogène. Tout d'abord, les HDLs assurent le transport du cholestérol de la périphérie vers le foie mais sont également dotées de nombreuses vertus protectrices. Un grand nombre d'études démontre les mécanismes de protection des HDL sur les cellules endothéliales. Sachant que les patients diabétiques ont ses niveaux bas de HDL, le but de cette étude est d'investiguer les mécanismes moléculaires de protection sur la cellule beta pancréatique. Résultats : Une étude « microarray » nous a permis d'obtenir une liste de gènes régulés par le stress, comme la privation de sérum, en présence ou en absence de HDL. Parmi ces gènes, nous nous sommes particulièrement intéressés à un répresseur de la synthèse protéique « cap » -dépendante, 4EBP1. Dans notre étude transcriptomique, les niveaux d'ARNm de 4E-BP1 augmentaient de 30þ% dans des conditions sans sérum alors que les HDLs bloquaient cette élévation. Au niveau protéique, les niveaux totaux de 4EBP1 étaient augmentés dans les conditions de stress et cette élévation était contrée par les HDLs. D'autres expériences de transfection ou d'infection de 4E-BP1 ont montrés que cette protéine était capable d'induire l'apoptose dans les cellules beta, imitant ainsi l'effet de la privation de sérum. Afin de déterminer le rôle direct de 4E-BP1 dans la mort cellulaire, ses niveaux ont été réduits par interférence ARN. Le niveau de mort cellulaire induit par l'absence de sérum était moins élevé dans des cellules à taux réduits de 4EBP1 par RNAi que dans des cellules contrôle. Conclusion : Ces données montrent que les HDL protègent les cellules beta suite à différents stress et que 4E-BP1 est une des protéines pro-apoptotiques inhibées par les HDL. 4E-BP1 est capable d'induire la mort cellulaire dans les cellules bêta et cette réponse peut-être réduite en diminuant l'expression de cette protéine. Nos données suggèrent que 4E-BP1 est une cible potentielle pour le traitement du diabète.

Mécanisme moléculaire de protection des HDLs contre le stress du réticulum endoplasmique dans la cellule beta pancréatique. [Molecular mechanisms of HDLs to protect against the endoplasmic reticulum stress in pancreatic beta cell.]

Introduction: Les particules de HDL (High Density Lipoproteins) ont des fonctions très diverses notamment anti-inflamatoires, anti-apoptotiques ou anti-oxydatives. Chez les patients diabétiques, les niveaux de HDLs sont bas, les prédisposants ainsi à un risque élévé à développer une maladie cardiovasculaire. Sachant que le s HDLs ont également un effet protecteur sur la cellule beta, le but de cette étude est dinvestigué les mécanismes moléculaires de cette protection contre le stress du réticulum, stress qui contriubue au développement du diabéte de type 2. Résultats: La thapsigargine et la tunicamycine induisent lapoptose en induisant un stress dans le réticulum endoplasmique (RE) par un mauvais repliement des protéines dans le RE, ainsi que l'activation de l'UPR (Unfolded Protein Respons) avec trois voies communes de signalisation intracellulaire (IRE1, PREK et ATF6). Ces voix veillent tout d'abord à augmenter la capacité de repliement des protéines et le cas échéant à lapoptose. Nos résultats montrent que les HDLs sont capable d'inhuber lapoptose induite par la thapsigargine et la tunicamycine dans les MIN6. Dans le cas du traitement avec la thapsigargine, plusieurs marqueurs des voix UPR sont bloqués en présence des HDLs, suggérant que l'effet anti-apoptotiques des HDLs s'exerce au niveau ou en amont du RE. Les HDLS par contre ne bloquent par la sortie de calcium du RE induite par la thapsigargine ce qui indique que les HDLs n'interfèrent pas avec l'action de cette drogue sur sa cible (SERCA). Dans le cas de la la tunicamycine, les HDLs ne bloquent pas, ou très légèrement, l'activation des voix de l'UPR. La protection induite par les HDLs contre la mort engendrée par la tunicamycine s'sexerce dont apparement en aval de l'UPR et reste à être déterminer. Conclusions: Nos données suggérent que les HDLs sont capable de protéger la cellule beta contre le stress du réticulum mais apparement de façon différente selon les modalités d'inductions de ce stress.

An Essential Role for Insulin and IGF1 Receptors in Regulating Sertoli Cell Proliferation, Testis Size, and FSH Action in Mice.

Testis size and sperm production are directly correlated to the total number of adult Sertoli cells (SCs). Although the establishment of an adequate number of SCs is crucial for future male fertility, the identification and characterization of the factors regulating SC survival, proliferation, and maturation remain incomplete. To investigate whether the IGF system is required for germ cell (GC) and SC development and function, we inactivated the insulin receptor (Insr), the IGF1 receptor (Igf1r), or both receptors specifically in the GC lineage or in SCs. Whereas ablation of insulin/IGF signaling appears dispensable for GCs and spermatogenesis, adult testes of mice lacking both Insr and Igf1r in SCs (SC-Insr;Igf1r) displayed a 75% reduction in testis size and daily sperm production as a result of a reduced proliferation rate of immature SCs during the late fetal and early neonatal testicular period. In addition, in vivo analyses revealed that FSH requires the insulin/IGF signaling pathway to mediate its proliferative effects on immature SCs. Collectively, these results emphasize the essential role played by growth factors of the insulin family in regulating the final number of SCs, testis size, and daily sperm output. They also indicate that the insulin/IGF signaling pathway is required for FSH-mediated SC proliferation.

[Voyage en Italie : 1824-1830]. , Plan d'une cellule de la chartreuse : [plan] : [dessin] / h. L. [Henri Labrouste]

Référence bibliographique : Weigert, 162

Gene expression profiling of rat spermatogonia and Sertoli cells reveals signaling pathways from stem cells to niche and testicular cancer cells to surrounding stroma.

Background: Stem cells and their niches are studied in many systems, but mammalian germ stem cells (GSC) and their niches are still poorly understood. In rat testis, spermatogonia and undifferentiated Sertoli cells proliferate before puberty, but at puberty most spermatogonia enter spermatogenesis, and Sertoli cells differentiate to support this program. Thus, pre-pubertal spermatogonia might possess GSC potential and pre-pubertal Sertoli cells niche functions. We hypothesized that the different stem cell pools at pre-puberty and maturity provide a model for the identification of stem cell and niche-specific genes. We compared the transcript profiles of spermatogonia and Sertoli cells from pre-pubertal and pubertal rats and examined how these related to genes expressed in testicular cancers, which might originate from inappropriate communication between GSCs and Sertoli cells. Results: The pre-pubertal spermatogonia-specific gene set comprised known stem cell and spermatogonial stem cell (SSC) markers. Similarly, the pre-pubertal Sertoli cell-specific gene set comprised known niche gene transcripts. A large fraction of these specifically enriched transcripts encoded trans-membrane, extra-cellular, and secreted proteins highlighting stem cell to niche communication. Comparing selective gene sets established in this study with published gene expression data of testicular cancers and their stroma, we identified sets expressed genes shared between testicular tumors and pre-pubertal spermatogonia, and tumor stroma and pre-pubertal Sertoli cells with statistic significance. Conclusions: Our data suggest that SSC and their niche specifically express complementary factors for cell communication and that the same factors might be implicated in the communication between tumor cells and their micro-enviroment in testicular cancer.

L'agrégation toxique des protéines: une forme de "delinquance moléculaire" activement combattue dans la cellule par les chaperones moléculaires et les protéases [The toxic aggregation of proteins: a kind of "molecular delinquency" actively fought in the cell by molecular chaperones and proteases]

Under various stresses, mutation-sensitised proteins may spontaneously convert into inactive, aggregation-prone structures, which may be cytotoxic and infectious. In the cell, this new kind of "molecular criminality" is actively fought against by a network of molecular chaperones that can specifically identify, isolate and unfold damaged (delinquent) proteins and favour their subsequent native refolding. Irreversibly damaged molecules unable to natively refold are preferentially "executed" and recycled by proteases. Failing that, they are "imprisoned" within compact amyloids, or "evicted" from the cell. Thus, striking parallels, although of questionable ethical value, exist between protein and human criminality, and between the cellular and social responses to these different types of criminality. Fundamental differences also exist. Whereas programmed death (apoptosis) is the preferred solution chosen by aged and aggregation-stressed cells, collective suicide is seldom an option chosen by lawless human societies. More significantly, there is no clear cellular equivalent for the role of the family and the education system, which are so essential to the proper shaping of functional individuals in the society, and give rise to humanism, that favours crime prevention, reeducation and reinsertion programs over capital punishment. To the cardiologist and transplantation surgeon, the interest of molecular chaperones, in particular of Hsp70, Hsp90 and Hsp27, lays in their ability to inhibit the signalling pathway of programmed cell death. Their induction before and during ischemia, by various treatments and drugs could significantly reduce damages from the post ischemic reperfusion of organs.