Novel Transgenic Mice for Inducible Gene Overexpression in Pancreatic Cells Define Glucocorticoid Receptor-Mediated Regulations of Beta Cells

Conditional gene deletion in specific cell populations has helped the understanding of pancreas development. Using this approach, we have shown that deleting the glucocorticoid receptor (GR) gene in pancreatic precursor cells leads to a doubled beta-cell mass. Here, we provide genetic tools that permit a temporally and spatially controlled expression of target genes in pancreatic cells using the Tetracycline inducible system. To efficiently target the Tetracycline transactivator (tTA) in specific cell populations, we generated Bacterial Artificial Chromosomes (BAC) transgenic mice expressing the improved Tetracycline transactivator (itTA) either in pancreatic progenitor cells expressing the transcription factor Pdx1 (BAC-Pdx1-itTA), or in beta cells expressing the insulin1 gene (BAC-Ins1-itTA). In the two transgenic models, itTA-mediated activation of reporter genes was efficient and subject to regulation by Doxycycline (Dox). The analysis of a tetracycline-regulated LacZ reporter gene shows that in BAC-Pdx1-itTA mice, itTA is expressed from embryonic (E) day 11.5 in all pancreatic precursor cells. In the adult pancreas, itTA is active in mature beta, delta cells and in few acinar cells. In BAC-Ins1-itTA mice tTA is active from E13.5 and is restricted to beta cells in fetal and adult pancreas. In both lines, tTA activity was suppressed by Dox treatment and re-induced after Dox removal. Using these transgenic lines, we overexpressed the GR in selective pancreatic cell populations and found that overexpression in precursor cells altered adult beta-cell fraction but not glucose tolerance. In contrast, GR overexpression in mature beta cells did not alter beta-cell fraction but impaired glucose tolerance with insufficient insulin secretion. In conclusion, these new itTA mouse models will allow fine-tuning of gene expression to investigate gene function in pancreatic biology and help us understand how glucocorticoid signaling affects on the long-term distinct aspects of beta-cell biology

Cardiomyocyte-specific overexpression of oestrogen receptor β improves survival and cardiac function after myocardial infarction in female and male mice

Abstract ERβ (oestrogen receptor β) activation has been shown to be cardioprotective, but the cell types and mechanisms involved are not understood. To investigate whether ERβ restricted to cardiomyocytes contributes to the observed cardioprotection, we tested the effects of cardiomyocyte-specific ERβ-OE (ERβ overexpression) on survival, cardiac remodelling and function after MI (myocardial infarction) and studied the molecular pathways potentially involved. Female and male mice with cardiomyocyte-specific ERβ-OE and WT (wild-type) littermates were subjected to chronic anterior coronary artery ligation or sham surgery. Two weeks after MI, ERβ-OE mice showed improved survival (100 % and 83 % compared with 76 % and 58 % in WT females and males respectively). ERβ-OE was associated with attenuated LV (left ventricular) dilatation, smaller increase in heart weight, less lung congestion at similar MI size, and improved systolic and diastolic function in both sexes. We identified two potential pathways for ERβ-mediated myocardial protection. First, male and female ERβ-OE mice had a lower reduction of SERCA2a (sarcoplasmic/endoplasmic reticulum Ca 2+ -ATPase 2a) expression after MI, suggesting less reduction in diastolic Ca 2+ -reuptake into the sarcoplasmic reticulum post-MI. Secondly, male ERβ-OE revealed attenuated cardiac fibrosis in the remote LV tissue and expression of fibrosis markers collagen I and III, periostin and miR-21. Cardiomyocyte-specific ERβ-OE improved survival associated with reduced maladaptive remodelling, improved cardiac function and less heart failure development after MI in both sexes. These effects seem to be related, at least in part, to a better maintenance of Ca 2+ cycling in both sexes and a lower induction of cardiac fibrosis in males after MI

Cardiomyocyte-specific overexpression of estrogen receptor beta improves survival and cardiac function after myocardial infarction in female and male mice

Abstract Background: Estrogen receptor beta (ER ) activation has been shown to be cardioprotective, but the involved cell types and mechanisms are not understood. To investigate whether ER restricted to cardiomyocytes contributes to observed cardioprotection, we tested the effects of a cardiomyocyte-specific ER overexpression (ER -OE) on survival, cardiac remodelling and function after myocardial infarction (MI) and studied potentially involved molecular pathways. Methods and Results: Female and male mice with cardiomyocyte-specific ER -OE and wild type (WT) littermates were subjected to chronic anterior coronary artery ligation or sham surgery. Two weeks after MI, ER -OE mice showed improved survival (100 and 83% vs 76 and 58% in WT females and males respectively). ER -OE was associated with attenuated left ventricular (LV) dilatation, smaller increase in heart weight, less lung congestion at similar MI size, and improved systolic and diastolic function in both sexes. We identified two potential pathways for ER mediated myocardial protection. First, male and female ER -OE mice had a lower reduction of SERCA2a expression after MI, suggesting less reduction in diastolic Ca 2+ -reuptake into sarcoplasmic reticulum post MI. Second, male ER -OE revealed attenuated cardiac fibrosis in the remote LV tissue and expression of fibrosis markers Col I, Col III, periostin, and miR21. Conclusions: Cardiomyocyte-specific ER -OE improved survival associated with reduced maladaptive remodelling, improved cardiac function and less heart failure development after MI in both sexes. These effects seem to be related, at least in part, to a better maintenance of Ca 2+ -cycling in both sexes and a lower induction of cardiac fibrosis in males after MI. Summary statement: The study provides new insights into cardiomyocyte-specific effects of ER in the setting of chronic MI using a transgenic mouse model. ER -OE mice of both sexes showed improved survival, less maladaptive LV remodelling, better cardiac function and less HF development. Short title: Effects of ER overexpression after M

New aspects of aldosterone action; cardiovascular effects

The steroid hormone aldosterone plays a major role in the control of blood pressure and extracellular volume homeostasia, by regulating renal sodium reabsorption and potassium excretion1-6.Sociedad Argentina de Fisiologí

Rôle physiopathologique des récepteurs mineralocorticoids (RM) dans le coeur et l'interaction locale entre angiotensine et RM dans le coeur

Les données cliniques et expérimentales indiquent que l aldostérone (aldo) et son récepteur, le récepteur minéralocorticoïde (RM), jouent un rôle important dans certaines pathologies cardiovasculaires, indépendamment d effets hémodynamiques. Ces effets sont médiés par, ou dépendants de, l angiotensine II (AngII). Ainsi, l inhibition pharmacologique du récepteur de l AngII (AT1R) a les mêmes effets bénéfiques que celle du RM suggérant une interaction entre l activation de deux récepteurs. L approche expérimentale développée dans notre laboratoire offre l opportunité de préciser ces interactions dans le coeur en limitant les effets confondants liés aux effets systémiques de ces hormones. L utilisation de souris transgéniques surexprimant le RM uniquement dans le cœur nous permet d étudier les cibles régulées de façon primaire par le RM dans le coeur et d analyser les interactions locales entre aldo/RM et AngII.J ai pu montrer un effet synergique de l AngII et de l activation locale du RM sur le remodelage tissulaire accompagné d une dysfonction diastolique isolée. Le stress oxydatif nous a semblé être un bon candidat pour expliquer ces interactions. Par contre, AT1R et l epidermal growth factor receptor (EGFR) ne sont pas impliqués dans l activation cardiaque de RM.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Apport des modèles transgéniques dans la recherche de nouvelles cibles pharmacologiques dans l'insuffisance cardiaque : l'exemple du récepteur de l'aldostérone

L'insuffisance cardiaque est une pathologie complexe dont les étiologies sont multiples. Les cibles thérapeutiques sont nombreuses, incluant entre autres le blocage de l'activation neurohormonale (systèmes adrénergiques et rénine-angiotensine-aldostérone). Il est clair toutefois que des progrès dans la prise en charge des patients et son efficacité viendront d'une meilleure personnalisation de l'approche thérapeutique adaptée à chaque patient, en fonction de biomarqueurs dits théranostiques.
Les modèles animaux, génétiquement modifiés ou non, ont permis d'identifier et de valider l'implication de ces voies de signalisation dans l'insuffisance cardiaque. Ces modèles permettent également de tester de nouvelles hypothèses et approches thérapeutiques, tout en restant vigilant sur le fait que la physiologie et physiopathologie cardiovasculaire chez l'animal est très différente de ce qu'elle est chez l'homme (conditions hémodynamiques, cinétique du développement pathologique, âge, etc.). Enfin, l'identification de biomarqueurs théranostiques potentiels y est plus aisée (facilité d'accès, homogénéité des cohortes expérimentales par exemple). Les modèles génétiquement modifiés, par transgenèse additive classique ou ciblage de gène, occupent une place importante dans la recherche de nouvelles cibles pharmacologiques dans l'insuffisance cardiaque.
L'étude du rôle de l'aldostérone et de son récepteur, le récepteur minéralocorticoïde, dans la physiopathologie de l'insuffisance cardiaque et comme nouvelle cible thérapeutique servira de fil conducteur pour montrer combien la recherche translationnelle bidirectionnelle, du modèle expérimental intégré à la clinique et des résultats cliniques aux recherches fondamentales, a permis au cours des 15 dernières années : i) de proposer un changement des recommandations thérapeutiques et ii) de stimuler la recherche de nouvelles cibles et de nouveaux antagonistes du récepteur minéralocorticoïde

Rôle physiopathologique du récepteur minéralocorticoïde dans le coeur et la peau (comparaison avec le rôle du récepteur glucocorticoïde)

PARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF

Rôle physiopathologique du récepteur minéralocorticoïde dans le rein et dans le coeur (approches utilisant des modèles conditionnels cellulaires et animaux)

Le récepteur minéralocorticoïde est un facteur de transcription dépendant de sa liaison à l'hormone, l'aldostérone, qui régule la réabsorption terminale de sodium dans le néphron distal (tubule collecteur cortical), participant au contrôle de la volémie et de la pression artérielle. Les cibles moléculaires et voies de signalisation impliquées dans ce processus n'ont pas toutes été déterminées. De plus ce récepteur s'exprime dans d'autres tissus, dont le cœur, où sa fonction reste largement inconnue. A partir d'une lignée cellulaire de rat, nous avons établi un clone permettant l'expression inductible (Cre-lox) d'une protéine de fusion entre le récepteur minéralocorticoïde humain et un marqueur eGFP fluorescent (Ouvrard-Pascaud et al. 2004), qui a été utilisé dans une étude proposant que la translocation nucléaire du récepteur ne soit pas requise pour stimuler la réabsorption du sodium au cours de la phase précoce de la réponse hormonale (1 à 2 heures) (Le Moellic et al. 2004). Nous avons développé des souris transgéniques pour l'expression inductible (tet-OFF) du récepteur minéralocorticoïde humain spécifiquement dans les cardiomyocytes. 50% de ces animaux meurent au cours du développement embryonnaire sans défaut de cardiogenèse. L'histologie cardiaque adulte est normale. Des études d'électrophysiologie sur cellules isolées montrent un allongement du potentiel d'action. Des électrocardiogrammes montrent des extrasystoles et tachycardies ventriculaires. Ce phénotype évoque la survenue de morts subites par troubles du rythme, suggérant une fonction du récepteur dans la signalisation électrique cardiaque et sa possible implication dans des pathologies intégrant des arythmies.PARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF

Letter to the editor from Behar-Cohen, et al: “The Cortisol Response of Male and Female Choroidal Endothelial Cells: Implications for Central Serous Chorioretinopathy”

International audienc

The mineralocorticoid receptor in chronic kidney disease

International audienceChronic kidney disease (CKD) is a major public health concern, affecting approximately 10% of the population worldwide. CKD of glomerular or tubular origin leads to the activation of stress mechanisms, including the renin–angiotensin–aldosterone system and mineralocorticoid receptor (MR) activation. Over the last two decades, blockade of the MR has arisen as a potential therapeutic approach against various forms of kidney disease. In this review, we summarize the experimental studies that have shown a protective effect of MR antagonists (MRAs) in nondiabetic and diabetic CKD animal models. Moreover, we review the main clinical trials that have shown the clinical application of MRAs to reduce albuminuria and, importantly, to slow CKD progression. Recent evidence from the FIDELIO trial showed that the MRA finerenone can reduce hard kidney outcomes when added to the standard of care in CKD associated with type 2 diabetes. Finally, we discuss the effects of MRAs relative to those of SGLT2 inhibitors, as well as the potential benefit of combination therapy to maximize organ protection