Efficacy of Mesenchymal Stem Cells in Suppression of Hepatocarcinorigenesis in Rats: Possible Role of Wnt Signaling

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The present study was conducted to evaluate the tumor suppressive effects of bone marrow derived mesenchymal stem cells (MSCs) in an experimental hepatocellular carcinoma (HCC) model in rats and to investigate the possible role of Wnt signaling in hepato-carcinogenesis.</p> <p>Methods</p> <p>Ninety rats were included in the study and were divided equally into: Control group, rats which received MSCs only, rats which received MSCs vehicle only, HCC group induced by diethylnitroseamine (DENA) and CCl_<b>4</b>, rats which received MSCs after HCC induction, rats which received MSCs before HCC induction. Histopathological examination and gene expression of Wnt signaling target genes by real time, reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) in rat liver tissue, in addition to serum levels of ALT, AST and alpha fetoprotein were performed in all groups.</p> <p>Results</p> <p>Histopathological examination of liver tissue from animals which received DENA-CCl₄only, revealed the presence of anaplastic carcinoma cells and macro-regenerative nodules type II with foci of large and small cell dysplasia. Administration of MSCs into rats after induction of experimental HCC improved the histopathological picture which showed minimal liver cell damage, reversible changes, areas of cell drop out filled with stem cells. Gene expression in rat liver tissue demonstrated that MSCs downregulated <it>β-catenin</it>, proliferating cell nuclear antigen (<it>PCNA</it>), <it>cyclin D </it>and <it>survivin </it>genes expression in liver tissues after HCC induction. Amelioration of the liver status after administration of MSCs has been inferred by the significant decrease of ALT, AST and Alpha fetoprotein serum levels. Administration of MSCs before HCC induction did not show any tumor suppressive or protective effect.</p> <p>Conclusions</p> <p>Administration of MSCs in chemically induced HCC has tumor suppressive effects as evidenced by down regulation of Wnt signaling target genes concerned with antiapoptosis, mitogenesis, cell proliferation and cell cycle regulation, with subsequent amelioration of liver histopathological picture and liver function.</p

Etude des interactions de CCR5 avec des partenaires cytosoliques et membranaires

CCR5 est un récepteur couplé aux protéines G répondant aux CC-chimiokines MIP-1&61537; MIP-1&61538; RANTES et MCP-1. Le récepteur structurellement le plus proche est CCR2b, qui répond à MCP-1. CCR5 est exprimé à la surface des lymphocytes T mémoire, les monocytes, macrophages et cellules dendritiques. Ce récepteur joue un rôle important dans l'établissement des réponses inflammatoires contre les agents pathogènes, mais aussi dans la pathogenèse de maladies inflammatoires chroniques. CCR5 constitue aussi avec CXCR4 un des co-récepteurs qui permettent l'entrée du virus de l'immunodéficience humaine dans ses cellules cibles. CCR5 présente donc un grand intérêt en thérapeutique, et tous les éléments susceptibles de mieux comprendre sa structure, ses mécanismes d'activation ou ses cascades de signalisation sont à même de contribuer au développement d'agents à usage thérapeutique.Deux nouveaux concepts sont apparus dans la littérature au cours des quelques années qui ont précédé le début de notre travail. D'une part, il est apparu que les récepteurs couplés aux protéines G pouvaient interagir directement avec un éventail de partenaires intracellulaires et réguler de cette façon des cascades de signalisation indépendamment des protéines G hétérotrimériques. D'autre part, un nombre croissant de récepteurs se sont révélés capables de former des homodimères et des hétérodimères. Nous avons dès lors appliqué ces deux concepts à l'étude de CCR5. Nous avons donc recherché de nouveaux partenaires de CCR5 par deux approches complémentaires, le double hybride et le « GST-pulldown ». Dans les deux cas, nous nous sommes focalisé sur le domaine C-terminal du récepteur CCR5, d'une part parce que la majorité des interactions mises en évidence pour d'autres récepteurs concernent ce domaine, d'autre part parce que l'extrémité C-terminale de CCR5 est conservée dans l'évolution et comporte différents motifs dont la relevance fonctionnelle a été démontrée. Par ailleurs, nous avons appliqués les techniques d’immunoprécipitation et de BRET pour étudier les phénomènes d’homodimérisation de CCR5, ainsi que son hétérodimérisation avec le récepteur apparenté CCR2b. Les conséquences fonctionnelles de ces interactions ont ensuite été étudiées.Par les techniques de double hybride et de pull-down, nous n’avons pas pu identifier de nouveaux partenaires de CCR5. Seules des interactions non-spécifiques ont pu être mises en évidence. Malgré une recherche intensive menée par d’autres groupes, un seul nouveau partenaire de CCR5 a été décrit entre-temps dans la littérature.Lors des études d'oligomérisation de récepteurs, nous avons mis en évidence la formation d'homodimères de CCR5 et CCR2b par des expériences d’immunoprécipitations et de BRET, ainsi que d'hétérodimères CCR5-CCR2b. Les conséquences fonctionnelles de ces observations sur la liaison de chimiokines, la signalisation et l'internalisation des récepteurs ont été étudiées. Contrairement aux données de la littérature, nous n'avons pas montré de coopérativité positive entre les récepteurs co-exprimés, quant à leur capacité à induire la libération de calcium intracellulaire. Par contre, nous avons mis en évidence une coopérativité négative en termes de liaison de chimiokines. Il apparaît ainsi que chaque dimère ne peut lier qu'une seule chimiokine, et qu'en conséquence, les ligands d'un récepteur peuvent entrer en compétition avec la liaison d'un traceur sur l'autre récepteur au sein d'un hétérodimère. Ces dimères de récepteurs apparaissent cependant comme dissociables, suite à la liaison d'agonistes ou de chimiokines induisant leur internalisation, car aucun phénomène de co-internalisation ne peut être mis en évidence. Ces observations, qui sont originales dans le domaine des récepteurs couplés aux protéines G, peuvent sans doute être généralisées à l'ensemble des récepteurs de chimiokines, voire à d'autres classes de récepteurs. Elles sont importantes pour l'interprétation de la pharmacologie des récepteurs dans leur environnement naturel, et sont susceptibles de développements importants permettant de mieux comprendre la structure des dimères, la dynamique de leur association, et les mécanismes d'activation des récepteurs en général au sein de leur structure dimérique.Doctorat en sciences, Spécialisation biologie moléculaireinfo:eu-repo/semantics/nonPublishe

Evidence for negative binding cooperativity within CCR5-CCR2b heterodimers.

It is well established that most G protein-coupled receptors are able to form homo- and heterodimers, although the functional consequences of this process often remain unclear. CCR5 is a chemokine receptor that plays an important role in inflammatory diseases and acts as a major coreceptor for human immunodeficiency viruses. CCR5 was previously shown to homodimerize and heterodimerize with CCR2b, a closely related receptor. In the present study, we have analyzed the functional consequences of this dimerization process, in terms of ligand binding, stimulation of intracellular cascades, and internalization. Bioluminescence resonance energy transfer and coimmunoprecipitation assays demonstrated that CCR5 and CCR2b heterodimerize with the same efficiency as they homodimerize. In contrast to what has been reported previously, no cooperative signaling was observed after costimulation of the two receptors by their respective ligands. However, we observed that CCR5-specific ligands that are unable to compete for monocyte chemoattractant protein (MCP-1) binding on cells expressing CCR2b alone efficiently prevented MCP-1 binding when CCR5 and CCR2b were coexpressed. The extent of this cross-competition was correlated with the amount of CCR5 expressed in cells, as determined by fluorescence-activated cell sorting analysis. Similar observations were made for the CCR2b-selective ligand MCP-1 that competed efficiently for macrophage inflammatory protein-1beta binding on cells expressing both receptors. Internalization assays did not allow us to demonstrate cointernalization of the receptors in response to agonist stimulation. Together, our observations suggest that CCR5 and CCR2b form homo- and heterodimers with similar efficiencies and that a receptor dimer can only bind a single chemokine.Comparative StudyJournal ArticleResearch Support, Non-U.S. Gov'tSCOPUS: ar.jinfo:eu-repo/semantics/publishe