Human telomeres that contain (CTAGGG)n repeats show replication dependent instability in somatic cells and the male germline

A number of different processes that impact on telomere length dynamics have been identified but factors that affect the turnover of repeats located proximally within the telomeric DNA are poorly defined. We have identified a particular repeat type (CTAGGG) that is associated with an extraordinarily high mutation rate (20% per gamete) in the male germline. The mutation rate is affected by the length and sequence homogeneity of the (CTAGGG)n array. This level of instability was not seen with other sequence-variant repeats, including the TCAGGG repeat type that has the same composition. Telomeres carrying a (CTAGGG)n array are also highly unstable in somatic cells with the mutation process resulting in small gains or losses of repeats that also occasionally result in the deletion of the whole (CTAGGG)n array. These sequences are prone to quadruplex formation in vitro but adopt a different topology from (TTAGGG)n (see accompanying article). Interestingly, short (CTAGGG)2 oligonucleotides induce a DNA damage response (γH2AX foci) as efficiently as (TTAGGG)2 oligos in normal fibroblast cells, suggesting they recruit POT1 from the telomere. Moreover, in vitro assays show that (CTAGGG)n repeats bind POT1 more efficiently than (TTAGGG)n or (TCAGGG)n. We estimate that 7% of human telomeres contain (CTAGGG)n repeats and when present, they create additional problems that probably arise during telomere replication

Peroxisome Proliferator-activated Receptor-{gamma} Down-regulates Chondrocyte Matrix Metalloproteinase-1 via a Novel Composite Element

Interleukin-1{beta} (IL-1{beta}) induces degradation via hyperexpression of an array of genes, including metalloproteinases (MMP), in cartilage cells during articular degenerative diseases. In contrast, natural ligands for peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) display protective anti-cytokine effects in these cells. We used the PPAR agonist rosiglitazone (Rtz) to investigate PPAR-{gamma} isotype on IL-1{beta}-target genes. Immunocytochemistry, electrophoretic mobility shift, and transient transfection assays revealed a functional PPAR-{gamma} in chondrocytes in vitro. Rtz displayed significant inhibition of IL-1{beta} effects in chondrocytes. Low Rtz concentrations (close to Kd values for PPAR-{gamma}, 0.1 to 1 µM) inhibited the effects of IL-1{beta} on 35S-sulfated proteoglycan production and gelatinolytic activities and downregulated MMP1 expression at mRNA and protein levels. We have investigated the mechanism of action of Rtz against IL-1{beta}-mediated MMP1 gene hyperexpression. Rtz effect occurs at the transcriptional level of the MMP1 promoter, as observed in transiently transfected cells with pMMP1-luciferase vector. Transient expression of wild type PPAR-{gamma} enhanced Rtz inhibitory effect in chondrocytes, whereas a mutated dominant negative PPAR-{gamma} abolished it, supporting the role of PPAR-{gamma} in this effect. MMP1 gene promoter analysis revealed the involvement of a cis-acting element located at -83 to -77, shown to be a composite PPRE/AP1 site. Gel mobility and supershift assays demonstrated that PPAR-{gamma} and c-Fos/c-Jun proteins bind this cis-acting element in a mutually exclusive way. Our data highlight a new PPAR-{gamma}-dependent inhibitory mechanism on IL-1{beta}-mediated cartilage degradation occurring through DNA binding competition on the composite PPRE/AP1 site in the MMP1 promoter

Polluants environnementaux et croissance du squelette (effets des arylhydrocarbures sur les chondrocytes de cartilage de croissance in vitro)

La combustion du tabac libère de nombreux hydrocarbures polyaromatiques (benzo(a)pyrène, BaP) ligands du récepteur des Arylhydrocarbures (AhR) qui s ajoutent aux autres ligands AhR produits par la pollution industrielle (Dioxines, dont TCDD). Connaissant les effets développementaux des agonistes AhR (tabagisme de la femme enceinte) sur la croissance fœtale et infantile, nous avons voulu déterminer si le cartilage était une cible de cette pollution environnementale.Nous étudions l expression du récepteur AhR dans les chondrocytes de croissance (CR) et articulaires (AR) en hypoxie et normoxie. Nous étudions la fonctionnalité du récepteur AhR dans ces tissus et les conditions de cette fonctionnalité. Nous recherchons des gènes cibles des agonistes AhR dans le cartilage et les mécanismes de leurs effets.Nous montrons que le récepteur AhR est exprimé dans les chondrocytes, plus dans les CR que AR. Dans les conditions basales, AhR reste cytoplasmique et ne répond pas à ses agonistes. Un préconditionnement par l IL-1 induit AhR qui est alors fonctionnel et répond à ses agonistes, mais exclusivement en normoxie. La synergie entre IL-1 et la TCDD ou le BaP induit l expression de Cyp1A1 et inhibe celle de MMP-13 de manière AhR-dépendante dans les chondrocytes CR. Les agonistes AhR induisent l expression de IL-1 et de IL-1ra, mais ces effets sont indépendants du AhR.Nous discutons nos résultats sur la fonction du AhR et de ses agonistes dans le cartilage, sur le plan physiologique et pathologique. Nous concluons que le cartilage est bien une nouvelle cible de la pollution environnementale et nous proposons des développements futurs pour ce travail.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Resveratrol, Potential Therapeutic Interest in Joint Disorders: A Critical Narrative Review

Trans-resveratrol (t-Res) is a natural compound of a family of hydroxystilbenes found in a variety of spermatophyte plants. Because of its effects on lipids and arachidonic acid metabolisms, and its antioxidant activity, t-Res is considered as the major cardioprotective component of red wine, leading to the “French Paradox” health concept. In the past decade, research on the effects of resveratrol on human health has developed considerably in diverse fields such as cancer, neurodegenerative and cardiovascular diseases, and metabolic disorders. In the field of rheumatic disorders, in vitro evidence suggest anti-inflammatory, anti-catabolic, anti-apoptotic and anti-oxidative properties of t-Res in various articular cell types, including chondrocytes and synoviocytes, along with immunomodulation properties on T and B lymphocytes. In preclinical models of osteoarthritis and rheumatoid arthritis, resveratrol has shown joint protective effects, mainly mediated by decreased production of pro-inflammatory and pro-degradative soluble factors, and modulation of cellular and humoral responses. Herein, we comprehensively reviewed evidence supporting a potential therapeutic interest of t-Res in treating symptoms related to rheumatic disorders

Le concept de perturbation endocrinienne et la santé humaine

Les perturbateurs endocriniens (PE) ont été définis soit comme étant des substances étrangères à l’organisme qui induisent des effets délétères sur cet organisme ou sur sa descendance en raison d’une altération de la fonction endocrine, soit comme étant des agents exogènes qui interfèrent avec la production, la libération, le transport, le métabolisme, la liaison, l’action ou l’élimination des ligands naturels responsables du maintien de l’homéostasie et de la régulation du développement de l’organisme. Ces deux définitions indiquent que les effetsinduits par les PE sont susceptibles de mettre en jeu des mécanismes relevant, à un niveau ou à un autre, de l’homéostasie hormonale. Hormis le lien clairement établi entre le diéthylstilbestrol, les anomalies de la reproduction et les cancers, il y a très peu de certitudes quant à l’impact des PE sur la santé humaine. En raison du peu de données disponibles, l’implication éventuelle des PE dans l’augmentation de l’incidence du cancer du sein, voire de l’endométriose, et de pubertés précoces chez la fillette reste hypothétique. En revanche, la détérioration de la santé reproductive masculine est au centre des préoccupations relevant des relations PE-santé humaine. Cette revue bibliographique vise à faire l’état des lieux de la question de la perturbation endocrinienne en mettant plus particulièrement l’accent sur la problématique des contaminants alimentaires

Synthesis and biological properties of new stilbene derivatives of resveratrol as new selective aryl hydrocarbon modulators.

We developed new stilbene derivatives of resveratrol (E)-1-(4'-hydroxyphenyl)-2-(3,5-dihydroxyphenyl)ethene) selective for AhR and devoid of affinity for ER. Among the 24 stilbenes synthesized, all display a higher affinity than resveratrol for AhR. (E)-1-(4'-Trifluoromethylphenyl)-2-(3,5-ditrifluoromethylphenyl)ethene (4e), (E)-1-(4'-methoxyphenyl)-2-(3,5-dichlorophenyl)ethene (4j), and (E)-1-(4'-chlorophenyl)-2-(3,5-dichlorophenyl)ethene (4b) are selective, high-affinity AhR antagonists with, respective, K(i)s of 2.1, 1.4, and 1.2 nM. (E)-1-(4'-Trifluoromethylphenyl)-2-(3,5-dichlorophenyl)ethene (4i) displays a K(i) of 0.2 nM and is a selective and high-affinity agonist on AhR

Identification of a new stilbene-derived inducer of paraoxonase 1 and ligand of the Aryl hydrocarbon Receptor.

International audienceParaoxonase 1 (PON1) is a high-density lipoprotein-associated enzyme, synthesized in the liver and secreted into the blood. PON1 displays antioxidant properties and is involved in organophosphorous compounds and oxidized lipids degradation. Because of these beneficial effects, pharmacological regulation of PON1 appears to be highly relevant in toxicology and cardiology. Recent studies undertaken on the regulation of the PON1 promoter in our laboratory have identified resveratrol, through its activation of the Aryl hydrocarbon Receptor (AhR), as a putative inducer of PON1. We have tested a new modulator of AhR, (Z)-2,3-bis (4-nitrophenyl)-acrylonitrile, and established that it is a more potent inducer of PON1 at the mRNA, protein and enzymatic activity as compared to resveratrol. It also acts by activating the AhR. However, in contrast with traditional AhR agonists, it does not induce cyp1A1 transcription. (Z)-2,3-bis (4-nitrophenyl)-acrylonitrile is therefore a specific AhR modulator targeting PON1

La thérapie cellulaire du cartilage : bases cellulaires et moléculaires

L'augmentation de l'espérance de vie rend très urgente la mise au point de techniques de réparation des tissus lésés. Le cartilage articulaire est résistant, élastique et dure toute la vie. Il permet les mouvements des articulations et protége l'os sous-jacent contre les agressions mécaniques et traumatiques. Mais lorsqu'il est lésé, le cartilage ne se répare pas spontanément. Aucun traitement médicamenteux n'étant efficace à ce jour, il paraît licite d'agir précocement sur les lésions traumatiques du cartilage de façon à prévenir l'arthrose et reculer d'autant l'heure de la chirurgie prothétique. La thérapie cellulaire pourrait être une voie de prévention de la survenue de l'arthrose. Le cartilage ne contient qu'un seul type cellulaire, le chondrocyte qui synthétise et sécrète une abondante matrice protéique. Cette dernière assure le maintien des fonctions mécaniques du cartilage. Le concept de thérapie cellulaire consiste à combler la lésion cartilagineuse non seulement avec des chondrocytes sains, mais aussi à reconstituer la structure et les propriétés physico-chimiques de la matrice. La greffe de chondrocytes autologues est à la base de ce concept. Les recherches actuelles portent sur l'utilisation de cellules souches ou progénitrices, associées à un biomatériau "intelligent" permettant le maintien du caractère chondrogénique des cellules, l'introduction du greffon dans la lésion articulaire par des méthodes peu invasives et l'acquisition de propriétés mécaniques proches de celle du cartilage natif