Cortisol: funcions i importància del receptor glucocorticoide : una visió comparada

Les hormones corticoesteroides són essencials per a la regulació d'una gran varietat de processos fisiològics. El cortisol és el principal corticoesteroide en peixos teleostis, amb funcions glucocorticoides i mineralocorticoides. És el principal indicador de la resposta a l'estrès, i la principal hormona en el control de l'osmorregulació en peixos, especialment per a l'adaptació a l'aigua marina. També intervé en la regulació de la resposta inflamatòria inhibint la producció de citocines després d'una infecció experimental per l'endotoxina dels bacteris gramnegatius o LPS. Una infecció experimental per LPS desencadena una reacció immunitària innata que activa una resposta inflamatòria. Les citocines produïdes en resposta a aquesta infecció activen l'eix hipotalàmic-pituïtari-interrenal (HPI) mitjançant l'activació de l'hormona adrenocorticotropa (ACTH) i l'alliberació de cortisol. També, els efectes de les hormones corticoesteroides estan regulats a través de receptors intracell. ulars específics que actuen com a factors de transcripció dependents del lligand i activen diferents gens implicats en la resposta a l'estrès. Aquests receptors són el receptor de tipus i o receptor mineralocorticoide (MR) i el receptor de tipus ii o receptor glucocorticoide (GR). Per tant, la comunicació neuroimmunoendocrina en els vertebrats és crucial per a mantenir l'homeòstasi i el receptor de cortisol hi té un paper clau.Corticosteroid hormones are essential for the regulation of a wide variety of physiological processes. Cortisol is the most important corticoesteroid in teleost fish, with glucocorticoid and mineralocorticoid functions. It is the principal indicator of stress response, and it is the main hormone in osmoregulation in fish, especially in seawater adaptation. It also participates in the regulation of the inflammatory response inhibiting the production of cytokines after an immune challenge by the endotoxin of gramnegative bacteria or LPS. An experimental infection by LPS unleash an innate immune reaction that activates an inflamatory response. The cytokines produced in response to exposure to LPS are also involved in the activation of the hypothalamic-pituitary-interrenal axis (HPI) through the activation of the adrenocorticotropin hormone (ACTH) and the cortisol release. On the other hand, the effects of corticosteroid hormones are mediated through intracellular receptors that act as ligand-dependant transcription factors and activate different genes involve in the stress response. These receptors are the receptor type I or mineralocorticoid receptor (MR) and the receptor type II or glucocorticoid receptor (GR). Therefore, the neuro-immune-endocrine comunication in vertebrates is crucial to maintain the homeostasis and the cortisol receptor plays a key role

Cortisol : funcions i importància del receptor glucocorticoide : una visió comparada

Les hormones corticoesteroides són essencials per a la regulació d'una gran varietat de processos fisiològics. El cortisol és el principal corticoesteroide en peixos teleostis, amb funcions glucocorticoides i mineralocorticoides. És el principal indicador de la resposta a l'estrès, i la principal hormona en el control de l'osmorregulació en peixos, especialment per a l'adaptació a l'aigua marina. També intervé en la regulació de la resposta inflamatòria inhibint la producció de citocines després d'una infecció experimental per l'endotoxina dels bacteris gramnegatius o LPS. Una infecció experimental per LPS desencadena una reacció immunitària innata que activa una resposta inflamatòria. Les citocines produïdes en resposta a aquesta infecció activen l'eix hipotalàmic-pituïtari-interrenal (HPI) mitjançant l'activació de l'hormona adrenocorticotropa (ACTH) i l'alliberació de cortisol. També, els efectes de les hormones corticoesteroides estan regulats a través de receptors intracell. ulars específics que actuen com a factors de transcripció dependents del lligand i activen diferents gens implicats en la resposta a l'estrès. Aquests receptors són el receptor de tipus i o receptor mineralocorticoide (MR) i el receptor de tipus ii o receptor glucocorticoide (GR). Per tant, la comunicació neuroimmunoendocrina en els vertebrats és crucial per a mantenir l'homeòstasi i el receptor de cortisol hi té un paper clau.Corticosteroid hormones are essential for the regulation of a wide variety of physiological processes. Cortisol is the most important corticoesteroid in teleost fish, with glucocorticoid and mineralocorticoid functions. It is the principal indicator of stress response, and it is the main hormone in osmoregulation in fish, especially in seawater adaptation. It also participates in the regulation of the inflammatory response inhibiting the production of cytokines after an immune challenge by the endotoxin of gramnegative bacteria or LPS . An experimental infection by LPS unleash an innate immune reaction that activates an inflamatory response. Thecytokines produced in response to exposure to LPS are also involved in the activation of the hypothalamic-pituitary-interrenal axis (HPI) through the activation of the adrenocorticotropin hormone (ACTH) and the cortisol release. On the other hand, the effects of corticosteroid hormones are mediated through intracellular receptors that act as ligand-dependant transcription factors and activate different genes involve in the stress response. These receptors are the receptor type I or mineralocorticoid receptor (MR) and the receptor type II or glucocorticoid receptor(GR). Therefore, the neuro-immune-endocrine comunication in vertebrates is crucial to maintain the homeostasis and the cortisol receptor plays a key role

Bacterial lipopolysaccharide induces apoptosis in the trout ovary

BACKGROUND: In mammals it is well known that infections can lead to alterations in reproductive function. As part of the innate immune response, a number of cytokines and other immune factors is produced during bacterial infection or after treatment with lipopolysaccharide (LPS) and acts on the reproductive system. In fish, LPS can also induce an innate immune response but little is known about the activation of the immune system by LPS on reproduction in fish. Therefore, we conducted studies to examine the in vivo and in vitro effects of lipopolysaccharide (LPS) on the reproductive function of sexually mature female trout. METHODS: In saline- and LPS -injected brook trout, we measured the concentration of plasma steroids as well as the in vitro steroidogenic response (testosterone and 17alpha-hydroxyprogesterone) of ovarian follicles to luteinizing hormone (LH), the ability of 17alpha,20beta-dihydroxy-4-pregnen-3-one to induce germinal vesicle breakdown (GVBD) in vitro, and that of epinephrine to stimulate follicular contraction in vitro. We also examined the direct effects of LPS in vitro on steroid production, GVBD and contraction in brook trout ovarian follicles. The incidence of apoptosis was evaluated by TUNEL analysis. Furthermore, we examined the gene expression pattern in the ovary of saline- and LPS-injected rainbow trout by microarray analysis. RESULTS: LPS treatment in vivo did not affect plasma testosterone concentration or the basal in vitro production of steroids, although a small but significant potentiation of the effects of LH on testosterone production in vitro was observed in ovarian follicles from LPS-treated fish. In addition, LPS increased the plasma concentration of cortisol. LPS treatment in vitro did not affect the basal or LH-stimulated steroid production in brook trout ovarian follicles. In addition, we did not observe any effects of LPS in vivo or in vitro on GVBD or follicular contraction. Therefore, LPS did not appear to impair ovarian steroid production, oocyte final maturation or follicular contraction under the present experimental conditions. Interestingly, LPS administration in vivo induced apoptosis in follicular cells, an observation that correlated with changes in the expression of genes involved in apoptosis, as evidenced by microarray analysis. CONCLUSION: These results indicate that female trout are particularly resistant to an acute administration of LPS in terms of ovarian hormone responsiveness. However, LPS caused a marked increase in apoptosis in follicular cells, suggesting that the trout ovary could be sensitive to the pro-apoptotic effects of LPS-induced inflammatory cytokines

HIV-1-RNA Decay and Dolutegravir Concentrations in Semen of Patients Starting a First Antiretroviral Regimen

Background. The objective of this study was to quantify human immunodeficiency virus (HIV) type 1 RNA decay and dolutegravir (DTG) concentrations in the semen of HIV-infected patients receiving DTG-based first-line therapy

Estrès i resposta immuno-endocrina en peixos : caracterització del receptor glucocorticoide en l'orada (Sparus Aurata) i el seu paper en la resposta inflamatòria /

Consultable des del TDXTítol obtingut de la portada digitalitzadaEl cortisol és el principal glucocorticoide en peixos teleostis, assumint també funcions com a mineralocorticoide. És el principal indicador de la resposta a l'estrès, però també participa en diverses vies metabòliques, és immunosupresor amb funcions antiinflamatòries i és la principal hormona osmorreguladora en peixos. Al fetge, els glucocorticoides augmenten la transcripció de gens implicats en la gluconeogènesi, en el catabolisme dels aminoàcids i en la resposta de fase aguda. La secreció de cortisol en peixos està regulada per l'eix hipotalàmico-pituitàrio-interrenal (HPI), equivalent a l'eix hipotalàmico-pituitàrio-adrenal (HPA) en mamífers. Les hormones corticosteroidees, en mamífers, actuen a través de receptors intracel·lulars específics: el receptor mineralocorticoide (MR) i el receptor glucocorticoide (GR). Ambdós actuen com a factors de transcripció depenents del lligand. Darrerament s'ha demostrat que algunes espècies de peixos expressen un MR i/o més d'un GR. En aquest treball hem clonat, per primera vegada, el GR de l'orada (Sparus aurata). La regió codificant es tradueix en una proteïna putativa de 784 aa i mostra elevada homologia amb els principals dominis funcionals, domini d'unió a DNA i domini d'unió a l'hormona, d'altres GR, inclosos els de mamífers. L'expressió del GR de l'orada és ubiqua en els teixits i s'ha detectat a tots els teixits estudiats: cor, fetge, melsa, ronyó anterior i posterior, intestí, gònada, teixit adipós, brànquia, cervell i múscul. La resposta global a l'estrès requereix la interacció neuro-immuno-endocrina mitjançant comunicacions paracrines bidireccionals. Aquesta comunicació és important per a mantenir la homeostasi en diferents condicions estressants, inclosa l'endotoxèmia. L'endotoxina dels bacteris gramnegatius o LPS, en els vertebrats, desencadena una reacció immunitària complexa que implica la producció de citoquines proinflamatòries per part dels macròfags, principalment el TNF? (factor de necrosi tumoral ?) i la IL-1? (interleuquina 1 beta). Les citoquines produïdes en resposta al LPS estan implicades també en l'activació de l'eix HPA i activen, per tant, l'alliberació de cortisol. Els nostres resultats mostren que l'administració in vivo de LPS estimula l'eix HPI en l'orada desencadenant l'alliberació de cortisol, seguint un patró de resposta aguda. Aquesta hormona modula la resposta inflamatòria inhibint la producció de citoquines induïdes per LPS. El nostre estudi mostra que aquesta regulació es podria donar a través del GR perquè interfereix amb els factors de transcripció encarregats d'induir la transcripció de gens implicats en la resposta inflamatòria. L'expressió del GR en l'orada després d'una injecció de LPS ve regulada de manera específica segons el temps i el teixit. En general, veiem que existeix una correlació inversa entre els nivells de cortisol plasmàtic i els nivells d'expressió del GR en els teixits. La injecció intraperitoneal de LPS també augmenta l'expressió d'altres gens immunes (TNF?, IL1?, proteïna Mx, catepsina D, receptor activat proliferador de peroxisoma gamma (PPAR?)) en els principals teixits immunològics de l'orada, concretament a ronyó anterior, melsa, intestí anterior i brànquies. Els canvis en l'expressió d'aquests gens són diferents en funció del teixit i el temps. En el cultiu primari d'hepatòcits d'orada, dosis baixes d'un estímul immune (rTNF?) o endocrí (cortisol) alteren l'expressió de gens immunes (TNF?, IL1? i PPAR?) i endocrins (GR, catD), respectivament. Aplicant dosis més elevades es disminueix l'expressió de TNF? i GR, 12 hores després del tractament endocrí però no es detecten canvis amb el tractament immune. Els canvis en l'expressió d'aquests dos gens, després del tractament endocrí amb dosis altes, segueix una seqüència temporal, ja que 3 hores després augmenta l'expressió del GR i disminueix l'expressió del TNF?. Aquesta resposta demostra que, en peixos, la resposta inflamatòria pot estar regulada per les interaccions entre el cortisol i el seu receptor (GR). Finalment, la perca europea (Perca fluviatilis) sotmesa a factors estressants típics de les pràctiques aqüícoles (transport i manipulació) mostra la resposta fisiològica primària d'alliberació de cortisol però baix nivell d'activitat en les respostes secundàries, com la glucosa i el lactat.Cortisol is the main glucocorticoid in teleosts, playing a rule also as mineralocorticoid. It is the main stress response indicator, but also participates in different metabolic pathways, as an immune-supressor with antiinflamatory actions and is the main osmorregulatory hormone in fishes. In the liver, glucocorticoids increase the gene transcription involved in gluconeogenesis, in the catabolism of amino acids and in the acute phase response. Cortisol secretion in fishes is regulated by the hypothalamic-pituitary-interrenal axis (HPI), equivalent to the hypothalamic-pituitary-adrenal axis (HPA) in mammals. In mammals, corticosteroids hormones act by specific intracellular receptors: mineralocorticoid receptor (MR) and glucocorticoid receptor (GR) that act as ligand-dependant transcription factors. Recently, it has been demonstrated that some fish species can express one MR and/or more than one GR. In this work we have cloned, for the first time, GR of gilthead sea bream (Sparus aurata). The coding region translate to a putative protein of 784 aa and shows high homology with other species, including mammals, within the most important functional domains; DNA binding domain and hormone binding domain. Sea bream GR expression is ubiquitous in tissues and has been detected in all tissues studied: heart, liver, spleen, anterior and posterior kidney, intestine, gonads, adipose tissue, gill, brain and muscle. General response to stress, demands neuro-immune-endocrine interaction through bidireccional paracrine communication. This communication is important to maintain homeostasis under different stress conditions, including endotoxin stress. Gram-negative bacterial endotoxin or LPS, in vertebrates, induces a complex immune reaction that involves pro-inflammatory cytokine production by macrophages, mainly TNF? (tumor necrosis factor ?) and IL-1? (interleukin 1 beta). LPS-induced cytokines are involved in HPA activation and therefore activate cortisol release. Our results show that LPS in vivo administration stimulates the HPI axis in sea bream resulting in cortisol release, in an acute fashion. This hormone modulates the inflammatory response by inhibiting LPS-produced cytokines. Our study show that this regulation could be produced by GR as it is interfering with transcription factors involved in inducing inflammatory gene transcription. Sea bream GR expression after an LPS injection is specifically regulated in both time and tissue context. In general, we have observed that there is a reverse correlation between plasma cortisol levels and tissue GR expression levels. LPS intraperitoneal injection also increases immune gene expression (TNF?, IL1?, Mx protein, cathepsin D, peroxisome proliferator activated gamma (PPAR?)) in immunological tissues in sea bream, specifically head kidney, spleen, anterior intestine and gills. Changes in gene expression is both time and tissue dependant. In primary cultured hepatocytes of sea bream, low doses of an immune stimulation (rTNF?) or endocrine stimulation (cortisol) modifies expression of immune gene (TNF? IL1? i PPAR?) and endocrine genes (GR, catD), respectively. The highest doses applied decrease TNF? and GR expression 12 hours after endocrine treatment but there are no changes after immune treatment. Observed changes in gene expression follow a temporal response; 3 hours after a high dose of cortisol, GR expression increases and TNF? expression decreases. This response shows that, in fishes, inflammatory responses may be mediated by GR-cortisol interaction. Finally, European perch (Perca fluviatilis) subjected to typical stressor factors in aquaculture (transport and handling) have shown primary physiological response of cortisol release but a slow level in secondary responses such as glucose and lactate

Cortisol: funcions i importància del receptor glucocorticoide : una visió comparada

Les hormones corticoesteroides són essencials per a la regulació d'una gran varietat de processos fisiològics. El cortisol és el principal corticoesteroide en peixos teleostis, amb funcions glucocorticoides i mineralocorticoides. És el principal indicador de la resposta a l'estrès, i la principal hormona en el control de l'osmorregulació en peixos, especialment per a l'adaptació a l'aigua marina. També intervé en la regulació de la resposta inflamatòria inhibint la producció de citocines després d'una infecció experimental per l'endotoxina dels bacteris gramnegatius o LPS. Una infecció experimental per LPS desencadena una reacció immunitària innata que activa una resposta inflamatòria. Les citocines produïdes en resposta a aquesta infecció activen l'eix hipotalàmic-pituïtari-interrenal (HPI) mitjançant l'activació de l'hormona adrenocorticotropa (ACTH) i l'alliberació de cortisol. També, els efectes de les hormones corticoesteroides estan regulats a través de receptors intracell. ulars específics que actuen com a factors de transcripció dependents del lligand i activen diferents gens implicats en la resposta a l'estrès. Aquests receptors són el receptor de tipus i o receptor mineralocorticoide (MR) i el receptor de tipus ii o receptor glucocorticoide (GR). Per tant, la comunicació neuroimmunoendocrina en els vertebrats és crucial per a mantenir l'homeòstasi i el receptor de cortisol hi té un paper clau.Corticosteroid hormones are essential for the regulation of a wide variety of physiological processes. Cortisol is the most important corticoesteroid in teleost fish, with glucocorticoid and mineralocorticoid functions. It is the principal indicator of stress response, and it is the main hormone in osmoregulation in fish, especially in seawater adaptation. It also participates in the regulation of the inflammatory response inhibiting the production of cytokines after an immune challenge by the endotoxin of gramnegative bacteria or LPS. An experimental infection by LPS unleash an innate immune reaction that activates an inflamatory response. The cytokines produced in response to exposure to LPS are also involved in the activation of the hypothalamic-pituitary-interrenal axis (HPI) through the activation of the adrenocorticotropin hormone (ACTH) and the cortisol release. On the other hand, the effects of corticosteroid hormones are mediated through intracellular receptors that act as ligand-dependant transcription factors and activate different genes involve in the stress response. These receptors are the receptor type I or mineralocorticoid receptor (MR) and the receptor type II or glucocorticoid receptor (GR). Therefore, the neuro-immune-endocrine comunication in vertebrates is crucial to maintain the homeostasis and the cortisol receptor plays a key role

Cortisol : funcions i importància del receptor glucocorticoide : una visió comparada

Les hormones corticoesteroides són essencials per a la regulació d'una gran varietat de processos fisiològics. El cortisol és el principal corticoesteroide en peixos teleostis, amb funcions glucocorticoides i mineralocorticoides. És el principal indicador de la resposta a l'estrès, i la principal hormona en el control de l'osmorregulació en peixos, especialment per a l'adaptació a l'aigua marina. També intervé en la regulació de la resposta inflamatòria inhibint la producció de citocines després d'una infecció experimental per l'endotoxina dels bacteris gramnegatius o LPS. Una infecció experimental per LPS desencadena una reacció immunitària innata que activa una resposta inflamatòria. Les citocines produïdes en resposta a aquesta infecció activen l'eix hipotalàmic-pituïtari-interrenal (HPI) mitjançant l'activació de l'hormona adrenocorticotropa (ACTH) i l'alliberació de cortisol. També, els efectes de les hormones corticoesteroides estan regulats a través de receptors intracell. ulars específics que actuen com a factors de transcripció dependents del lligand i activen diferents gens implicats en la resposta a l'estrès. Aquests receptors són el receptor de tipus i o receptor mineralocorticoide (MR) i el receptor de tipus ii o receptor glucocorticoide (GR). Per tant, la comunicació neuroimmunoendocrina en els vertebrats és crucial per a mantenir l'homeòstasi i el receptor de cortisol hi té un paper clau.Corticosteroid hormones are essential for the regulation of a wide variety of physiological processes. Cortisol is the most important corticoesteroid in teleost fish, with glucocorticoid and mineralocorticoid functions. It is the principal indicator of stress response, and it is the main hormone in osmoregulation in fish, especially in seawater adaptation. It also participates in the regulation of the inflammatory response inhibiting the production of cytokines after an immune challenge by the endotoxin of gramnegative bacteria or LPS . An experimental infection by LPS unleash an innate immune reaction that activates an inflamatory response. Thecytokines produced in response to exposure to LPS are also involved in the activation of the hypothalamic-pituitary-interrenal axis (HPI) through the activation of the adrenocorticotropin hormone (ACTH) and the cortisol release. On the other hand, the effects of corticosteroid hormones are mediated through intracellular receptors that act as ligand-dependant transcription factors and activate different genes involve in the stress response. These receptors are the receptor type I or mineralocorticoid receptor (MR) and the receptor type II or glucocorticoid receptor(GR). Therefore, the neuro-immune-endocrine comunication in vertebrates is crucial to maintain the homeostasis and the cortisol receptor plays a key role

Effects of chronic confinement on physiological responses of juvenile gilthead sea bream, Sparus aurata L., to acute handling

Understanding how gilthead sea bream, Sparus aurata L., an important Mediterranean Sea species for aquaculture, respond physiologically to stressors commonly encountered in intensive rearing is important for effective production, as managing for stress is a major factor in maintaining healthy fish stocks. Our objective was to determine whether holding juvenile gilthead sea bream at a high density (HD), as a chronic stressor, would affect their physiological responses to a subsequent acute handling stressor. After acclimation at a low density (LD) of 6 kg m3 in 200-L circular tanks containing 33\u201336 g L1 recirculating seawater at 19\uc2\ub0C under a normal photoperiod, juvenile 37-g gilthead sea bream were confined for 14 days at a HD of 26 kg m3 and then subjected to 30-s aerial emersion in a dipnet. Plasma levels of cortisol, glucose, lactate, osmolality and chloride were determined in fish held in separate lots during LD (control) and HD confinement at 0, 1, 2, 7 and 14 days, and then after handling at 0, 1, 2, 4 and 8 h. Although plasma cortisol levels were similar in LD and HD fish groups after 14 d of confinement (15 and 23 ng mL1, respectively), the cortisol response in fish from the HD treatment at 1 and 2 h following acute handling (70 and 37 ng mL1, respectively) was only about half of that measured in the control group (139 and 102 ng mL1); plasma cortisol was similar in both groups by 4 and 8 h. In contrast, plasma glucose elevations in response to handling were higher at 4 and 8 h in the HD-held fish (94 and 72 mg dL1, respectively) than in those from the LD treatment (59 and 51 mg dL1); glucose responses were similar in both groups at 1 and 2 h after handling and throughout confinement. Plasma lactate levels were higher in LD fish than in the HD group at the beginning of the experiment but were similar after 14 d confinement and responses to handling were similar (e.g. 33 and 35 mg dL1 at 1 h). Plasma osmolality showed increases during the first 2 h after acute handling but no differences were evident between the two density treatments at any time during confinement or posthandling. Plasma chloride levels did not change throughout the experiment. The reduced plasma cortisol response to acute handling likely resulted from negative feedback of mildly but chronically elevated circulating cortisol caused by the confinement stressor on the hypothalamic\u2013pituitary\u2013interrenal axis. While other post-handling physiological changes also showed differences between treatment groups, the suppressed cortisol response in the HD-held fish suggests a reduction in the gilthead sea bream's normal capacity to respond to an acute stressor.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye

Effects of cortisol administered through slow-release implants on innate immune responses in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss)

Cortisol is a key hormone in the fish stress response with a well-known ability to regulate several physiological functions, including energy metabolism and the immune system. However, data concerning cortisol effects on fish innate immune system using a more controlled increase in cortisol levels isolated from any other stress related signaling is scarce. The present study describes the effect of doses of cortisol corresponding to acute and chronic levels on the complement and lysozyme activity in plasma of the rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). We also evaluated the effects of these cortisol levels (from intraperitoneally implanted hydrocortisone) on the mRNA levels quantified by RT-qPCR of selected key immune-related genes in the liver, head kidney, and spleen. For that purpose, 60 specimens of rainbow trout were divided in to two groups: a control group injected with a coconut oil implant and another group injected with the same implant and cortisol (50 μ g cortisol/g body weight). Our results demonstrate the role of cortisol as a modulator of the innate immune response without the direct contribution of other stress axes. Our results also show a relationship between the complement and lysozyme activity in plasma and mRNA levels in liver, supporting the important role of this organ in producing these immune system proteins after a rise of cortisol in the fish plasma