Implication des récepteurs aux prostaglandines et des isoenzymes de la cyclooxygénase dans l'ostéoclastogénèse humaine

Les prostaglandines affectent la différentiation et l'activité des ostéoclastes in vivo et in vitro comme il a été démontré dans plusieurs modèles animaux. Par contre, les résultats décrits dans la littérature sont paradoxaux et même contradictoires. Nous croyons que ceci est partiellement dû à la complexité de la pharmacologie des prostaglandines. Alors, pour déterminer l'implication des prostaglandines (PG) et des cyclooxygénases (COX) dans l'ostéoclastogénèse humaine nous avons dans un premier temps développé un système d'ostéoclastogénèse humaine qui nous permet d'étudier la différentiation des cellules précurseures en ostéoclastes. Deuxièmement, nous avons observé que l'inhibition des COX par l'indométacine et par l'ibuprofène augmente le nombre de cellules avec de l'acide phosphatase résistant au tartrate (TRAP +). Nous avons alors recherché quelles cyclooxygénases sont responsables de cette augmentation du phénotype ostéoclastique. Les inhibiteurs spécifiques de la COX-2, le DFU et le NS-398 ont augmenté le nombre de cellules TRAP+. De plus, l'inhibition de la COX-1 par le valéryl salicylate n'a pas induit de variation du nombre de cellules TRAP+. Nous pouvons conclure que l'inhibition de la COX-2 participe à l'ostéoclastogénèse et que la COX-1 n'est pas importante dans ce phénomène. Finalement, l'augmentation du nombre des cellules TRAP+ en présence d'inhibiteurs de la COX-2 démontre que des prostaglandines produites par celle-ci inhibent l'ostéoclastogénèse. Nous avons alors approfondi nos études pour déterminer les prostaglandines capables d'inhiber l'ostéoclastogénèse humaine ainsi que l'identification des récepteurs responsables de ce phénomène. La PGE[indice inférieur 2] par l'intermédiaire des récepteurs EP1 et EP4 diminue l'ostéoclastogénèse. Alors que le U46619 a diminué l'ostéoclastogénèse par l'intermédiaire des récepteurs TP. De plus, nous avons vérifié l'implication de l'ostéoprotégérin (OPG) dans la régulation de l'ostéoclastogénèse observée lors des traitements avec les AINS et les prostaglandines. Les résultats sur la régulation de l'ostéoclastogénèse par EP1 et TP impliquent l'OPG. Avec les interventions pharmacologiques des inhibiteurs des COX et des agonistes des récepteurs aux prostaglandines, nous pourrons agir sur le rythme de différentiation des cellules précurseures en ostéoclastes

Expression hétérologue des isoenzymes de la cyclooxygénase humaine et sélectivité d'inhibition par les anti-inflammatoires non stéroïdiens

Les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) sont couramment utilisés dans le traitement des maladies inflammatoires. Ils inhibent la cyclooxygénase (COX), la première enzyme impliquée dans la biosynthèse des prostaglandines à partir de l'acide arachidonique. Puisque l'inhibition de production des prostaglandines dans les tissus, où elles jouent un rôle physiologique important, cause des effets secondaires indésirables, un inhibiteur spécifique à COX-2 aurait des avantages thérapeutiques. Dans cette étude, nous présentons une méthode qui permet de déterminer la spécificité et l'efficacité des AINS sur les COX-1 et COX-2 humaines. Nous avons démontré que l'essai d'inhibition instantanée est insuffisant pour l'analyse des AINS. Les IC\sb{50} obtenus avec l'essai d'inhibition instantanée de l'indométacine et de l'aspirine ont très peu de corrélation avec les résultats rapportés en clinique. Nous avons aussi déterminé les IC\sb{50} avec un essai de préincubation des AINS dont: l'acide méfénamique, l'ibuprofène, la phénylbutazone, le piroxicam, le ténoxicam, l'aspirine, l'indométacine et le NS-398 sur les deux isoenzymes de la cyclooxygénase humaine. Les composés les plus puissants pour l'inhibition de la COX-1 et de la COX-2 sont respectivement l'acide méfénamique et l'indométacine. La classe d'inhibition des anti-inflammatoires non stéroïdiens est importante lorsqu'on les compare entre eux. Ceci est le cas pour l'acide méfénamique (temps dépendant, réversible ou temps dépendant, irréversible pour la COX-1 et compétitif simple pour la COX-2) et pour le NS-398 (compétitif simple pour la COX-1 et temps dépendant, réversible pour la COX-2). L'utilisation de ce système pourra fournir beaucoup d'informations sur les AINS déjà utilisés et permettre le dépistage de nouveaux anti-inflammatoires COX-2 spécifiques. [Résumé abrégé par UMI

Implication des récepteurs aux prostaglandines et des isoenzymes de la cyclooxygénase dans l'ostéoclastogénèse humaine

Les prostaglandines affectent la différentiation et l'activité des ostéoclastes in vivo et in vitro comme il a été démontré dans plusieurs modèles animaux. Par contre, les résultats décrits dans la littérature sont paradoxaux et même contradictoires. Nous croyons que ceci est partiellement dû à la complexité de la pharmacologie des prostaglandines. Alors, pour déterminer l'implication des prostaglandines (PG) et des cyclooxygénases (COX) dans l'ostéoclastogénèse humaine nous avons dans un premier temps développé un système d'ostéoclastogénèse humaine qui nous permet d'étudier la différentiation des cellules précurseures en ostéoclastes. Deuxièmement, nous avons observé que l'inhibition des COX par l'indométacine et par l'ibuprofène augmente le nombre de cellules avec de l'acide phosphatase résistant au tartrate (TRAP +). Nous avons alors recherché quelles cyclooxygénases sont responsables de cette augmentation du phénotype ostéoclastique. Les inhibiteurs spécifiques de la COX-2, le DFU et le NS-398 ont augmenté le nombre de cellules TRAP+. De plus, l'inhibition de la COX-1 par le valéryl salicylate n'a pas induit de variation du nombre de cellules TRAP+. Nous pouvons conclure que l'inhibition de la COX-2 participe à l'ostéoclastogénèse et que la COX-1 n'est pas importante dans ce phénomène. Finalement, l'augmentation du nombre des cellules TRAP+ en présence d'inhibiteurs de la COX-2 démontre que des prostaglandines produites par celle-ci inhibent l'ostéoclastogénèse. Nous avons alors approfondi nos études pour déterminer les prostaglandines capables d'inhiber l'ostéoclastogénèse humaine ainsi que l'identification des récepteurs responsables de ce phénomène. La PGE[indice inférieur 2] par l'intermédiaire des récepteurs EP1 et EP4 diminue l'ostéoclastogénèse. Alors que le U46619 a diminué l'ostéoclastogénèse par l'intermédiaire des récepteurs TP. De plus, nous avons vérifié l'implication de l'ostéoprotégérin (OPG) dans la régulation de l'ostéoclastogénèse observée lors des traitements avec les AINS et les prostaglandines. Les résultats sur la régulation de l'ostéoclastogénèse par EP1 et TP impliquent l'OPG. Avec les interventions pharmacologiques des inhibiteurs des COX et des agonistes des récepteurs aux prostaglandines, nous pourrons agir sur le rythme de différentiation des cellules précurseures en ostéoclastes

Expression hétérologue des isoenzymes de la cyclooxygénase humaine et sélectivité d'inhibition par les anti-inflammatoires non stéroïdiens

Les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) sont couramment utilisés dans le traitement des maladies inflammatoires. Ils inhibent la cyclooxygénase (COX), la première enzyme impliquée dans la biosynthèse des prostaglandines à partir de l'acide arachidonique. Puisque l'inhibition de production des prostaglandines dans les tissus, où elles jouent un rôle physiologique important, cause des effets secondaires indésirables, un inhibiteur spécifique à COX-2 aurait des avantages thérapeutiques. Dans cette étude, nous présentons une méthode qui permet de déterminer la spécificité et l'efficacité des AINS sur les COX-1 et COX-2 humaines. Nous avons démontré que l'essai d'inhibition instantanée est insuffisant pour l'analyse des AINS. Les IC\sb{50} obtenus avec l'essai d'inhibition instantanée de l'indométacine et de l'aspirine ont très peu de corrélation avec les résultats rapportés en clinique. Nous avons aussi déterminé les IC\sb{50} avec un essai de préincubation des AINS dont: l'acide méfénamique, l'ibuprofène, la phénylbutazone, le piroxicam, le ténoxicam, l'aspirine, l'indométacine et le NS-398 sur les deux isoenzymes de la cyclooxygénase humaine. Les composés les plus puissants pour l'inhibition de la COX-1 et de la COX-2 sont respectivement l'acide méfénamique et l'indométacine. La classe d'inhibition des anti-inflammatoires non stéroïdiens est importante lorsqu'on les compare entre eux. Ceci est le cas pour l'acide méfénamique (temps dépendant, réversible ou temps dépendant, irréversible pour la COX-1 et compétitif simple pour la COX-2) et pour le NS-398 (compétitif simple pour la COX-1 et temps dépendant, réversible pour la COX-2). L'utilisation de ce système pourra fournir beaucoup d'informations sur les AINS déjà utilisés et permettre le dépistage de nouveaux anti-inflammatoires COX-2 spécifiques. [Résumé abrégé par UMI

Novel insights into systemic autoimmune rheumatic diseases using shared molecular signatures and an integrative analysis

<p>We undertook this study to identify DNA methylation signatures of three systemic autoimmune rheumatic diseases (SARDs), namely rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, and systemic sclerosis, compared to healthy controls. Using a careful design to minimize confounding, we restricted our study to subjects with incident disease and performed our analyses on purified CD4⁺ T cells, key effector cells in SARD. We identified differentially methylated (using the Illumina Infinium HumanMethylation450 BeadChip array) and expressed (using the Illumina TruSeq stranded RNA-seq protocol) sites between cases and controls, and investigated the biological significance of this SARD signature using gene annotation databases. We recruited 13 seropositive rheumatoid arthritis, 19 systemic sclerosis, 12 systemic lupus erythematosus subjects, and 8 healthy controls. We identified 33 genes that were both differentially methylated and expressed (26 over- and 7 under-expressed) in SARD cases versus controls. The most highly overexpressed gene was <i>CD1C</i> (log fold change in expression = 1.85, adjusted <i>P</i> value = 0.009). In functional analysis (Ingenuity Pathway Analysis), the top network identified was lipid metabolism, molecular transport, small molecule biochemistry. The top canonical pathways included the mitochondrial L-carnitine shuttle pathway (<i>P</i> = 5E-03) and PTEN signaling (<i>P</i> = 8E-03). The top upstream regulator was HNF4A (<i>P</i> = 3E-05). This novel SARD signature contributes to ongoing work to further our understanding of the molecular mechanisms underlying SARD and provides novel targets of interest.</p

Novel insights into systemic sclerosis using a sensitive computational method to analyze whole-genome bisulfite sequencing data

Abstract Background Abnormal DNA methylation is thought to contribute to the onset and progression of systemic sclerosis. Currently, the most comprehensive assay for profiling DNA methylation is whole-genome bisulfite sequencing (WGBS), but its precision depends on read depth and it may be subject to sequencing errors. SOMNiBUS, a method for regional analysis, attempts to overcome some of these limitations. Using SOMNiBUS, we re-analyzed WGBS data previously analyzed using bumphunter, an approach that initially fits single CpG associations, to contrast DNA methylation estimates by both methods. Methods Purified CD4+ T lymphocytes of 9 SSc and 4 control females were sequenced using WGBS. We separated the resulting sequencing data into regions with dense CpG data, and differentially methylated regions (DMRs) were inferred with the SOMNiBUS region-level test, adjusted for age. Pathway enrichment analysis was performed with ingenuity pathway analysis (IPA). We compared the results obtained by SOMNiBUS and bumphunter. Results Of 8268 CpG regions of ≥ 60 CpGs eligible for analysis with SOMNiBUS, we identified 131 DMRs and 125 differentially methylated genes (DMGs; p-values less than Bonferroni-corrected threshold of 6.05–06 controlling family-wise error rate at 0.05; 1.6% of the regions). In comparison, bumphunter identified 821,929 CpG regions, 599 DMRs (of which none had ≥ 60 CpGs) and 340 DMGs (q-value of 0.05; 0.04% of all regions). The top ranked gene identified by SOMNiBUS was FLT4, a lymphangiogenic orchestrator, and the top ranked gene on chromosome X was CHST7, known to catalyze the sulfation of glycosaminoglycans in the extracellular matrix. The top networks identified by IPA included connective tissue disorders. Conclusions SOMNiBUS is a complementary method of analyzing WGBS data that enhances biological insights into SSc and provides novel avenues of investigation into its pathogenesis