Academic literature on the topic 'Hormone parathyroïdienne'

La parathormone (PTH) ou son fragment 1-34 (rh 1-34 PTH) administrée de façon intermittente à faible dosse conduit chez le rongeur, le primate et l'Homme provoque une augmentation de la densité et de la masse osseuse. La rh 1-34 PTH utilisée chez les patientes ayant une ostéoporose avérée réduit significativement la perte osseuse et prévient l'apparition de nouvelles fractures vertébrales. Les mécanismes cellulaires et moléculaires participant cet l'effet anabolique de la PTH sont encore à l'heure actuelle mal connus. Dans notre étude, nous avons exploré in vivo deux voies possibles qui permettrait de mieux comprendre le mode d'action de la PTH : les métalloprotéases matricielles (MMPs) et le facteur de transcription et de différenciation ostéoblastique Runx2. Des études ont par ailleurs montré que c'est par l'intermédiaire du facteur de transcription Runx2 que la parathormone pourrait agir sur le niveau d'expression de la collagénase-3 synthétisée par l'ostéoblaste. Dans une première approche, nous avons traité des souris femelles adultes sur exprimant un inhibiteur des métalloprotéases matricielles, le TIMP-1, dans les ostéoblastes ainsi que leur contrôle de même âge par la PTH à la dose de 40 μg/kg/j pendant 6 semaines. Cette étude indique que l'inhibition des MMPs ostéoblastiques qui conduit à une diminution de la résorption osseuse in vivo induit une augmentation des effets positifs d'un traitement anabolique par la PTH. Nous montrons que l'augmentation de la résorption osseuse par la PTH est absente chez les souris sur exprimant le TIMP-1 mais que l'augmentation de la formation osseuse est maintenue. Dans la seconde partie de notre étude, des souris femelles de 1 mois sur exprimant le facteur de transcription Runx2 dans les ostéoblastes et leur contrôle de même âge ont reçu de la PTH à la dose de 100 μg/kg/j pendant 6 semaines. Les résultats de cette étude montrent qu'une augmentation du niveau d'expression de facteur Runx2 réduit la réponse des ostéoblastes à la PTH. Notre analyse moléculaire et cellulaire démontre que c'est probablement par le biais d'une modification de l'état de différenciation des ostéoblastes que Runx2 affecte la réponse à la PTH in vivo
Parathyroid hormone (PTH) and its 1-34 fragment (rh 1-34 PTH) increase bone density and bone mass in rodents, primates and humans when administrated intermittently at low dosage. Rh 1-34 PTH administration to post-menopausal women with severe osteoporosis leads to a decrease in bone loss and a reduction in the number of new vertebral fractures. The cellular and molecular mechanisms underling this effect are not well understood. In our study, we have explored two pathways that could possibly be involved in die anabolic action of PTH : Matrix metalloproteinase (MMPs) and the transcription factor Runx2. Other studies have indeed presented evidence that Runx2 could be a key mediator of the enhancement of collagenase-3 expression induced by PTH. In the first part of the study, we treated adult female mice which over express TIMP-1 in osteoblasts and their wild type littermates with PTH at a dose of 40μg/kg/d during 6 weeks. Our study indicates that inhibition of osteoblastic MMPs that reduces bone resorption in vivo has a positive effect on the anabolic treatment with PTH. We showed that the increase in bone resorption induced by PTH is abolished in transgenic mice but also that bone formation is maintained. In the second part of this study, we treated young female mice which over express the transcription factor Runx2 in osteoblast and their wild type littermate with PTH at a dose of 100μg/kg/d during 6 weeks. Our results showed that increasing the level of expression of the Runx2 transcription factor reduced the osteoblastic response to PTH. Our molecular and cellular analysis moreover demonstrated that Runx2 blunt the anabolic effect of PTH probably through a mechanism affecting osteoblastic differentiation. These two independent studies helped us to decipher the molecular mechanisms involving Runx2 and MMPs in the action of PTH. We suggest that Runx2 action in the PTH anabolism is independent from those involving MMPs

Le présent travail a confirmé le fait que les fibroblastes cutanés sont pourvus d'un système adénylate cyclase sensible à la parathormone. Ainsi, la PTH stimule la production d'AMPc dans ces cellules de la même façon que dans les cellules osseuses et rénales, tissus cibles classiques de la PTH. L'utilisation de la PTH radio-iodée nous a permis de détecter un site liant spécifiquement la PTH. Ce site de faible affinité parait au moins en partie non lié à la stimulation de l'adénylate cyclase. Nous avons trouvé également que le glucagon entre en compétition avec la PTH pour la liaison au niveau des fibroblastes cutanés et que, le glucagon radio-iodé se lie également à ces cellules. Nos études de la sensibilité de fibroblastes de sujets avec pseudohypoparathyroidie confirment que la résistance exprimée in vivo est exprimée in vitro dans 6 des 9 cas étudiés. Cette résistance est spécifique à la PTH, puisque ces cellules avaient une sensibilité normale à la forskoline et à la prostaglandine E1. Ceci indique que la cause de la résistance est située au niveau du récepteur ou au niveau du couplage du récepteur avec la protéine Gs. Nos études de la liaison ne nous ont pas permis de montrer une anomalie au niveau du récepteur de la PTH. Cependant le fait que la résistance de 5 des 6 souches est supprimée après traitement avec la dexamethasone, suggère que la cause de cette résistance est plutôt due à une anomalie de régulation du couplage du récepteur à la protéine Gs qu'à une déficience "anatomique" du récepteur. La dexamethasone modifie la sensibilité de ces cellules sans modifier la liaison de la PTH radio-iodée. Ceci confirme le fait que la liaison observée est en grande partie non liée à la stimulation de l'adénylate cyclase. Cette liaison peut être liée à une autre voie de communication cellulaire comme l'activation de la phospholipase C par exemple. Dans 3 souches, la résistance n'est pas exprimée in vitro. Ceci indique que la résistance retrouvée in vivo est soit isolée au rein, soit est due à un antagoniste circulant de la PTH.

La PTH, sécrétée par les cellules parathyroïdiennes, est un des facteurs majeurs de l'homéostasie du métabolisme minéral. L'hyperparathyroïdie secondaire (HPT IIo) est une des conséquences majeures de l'insuffisance rénale chronique (IRC) avec une augmentation de la sécrétion de PTH et une hyperplasie du tissu parathyroïdien. Les conséquences de l'HPT II0 étant nombreuses, l'ablation chirurgicale des glandes hyperplasiques devient inévitable en cas d'échec du traitement médical. C'est pourquoi, il est d'un intérêt clinique primordial de rechercher les causes de l'HPT IIo. In vivo l'hypocalcémie, la rétention phosphorée et la baisse du taux de calcitriol sont impliqués aussi bien dans la stimulation de la synthèse de PTH que dans celle de la prolifération des cellules para thyroïdiennes. Cependant, les relations étroites in viva entre ces trois facteurs ne permettent pas de déterminer s'ils agissent de façon indépendante ou non sur les cellules parathyroïdiennes. Devant l'absence d'une lignée de cellules parathyroïdiennes stable, nous avons mis au point un modèle de culture de cellules parathyroïdiennes humaines hyperplasiques provenant de malades en IRC atteints d'HPT IIo. Résultats : Nous avons caractérisé ce modèle de cellules en culture en montrant qu'elles conservaient l'expression du récepteur du calcium (RCa) ainsi que leurs spécificités fonctionnelles. Nous avons montré que le Ca2+ et les phosphates stimulaient la prolifération alors que le 1,25(0H)2D3 et le calcimimétique NPS R-467 (agissant sur le RCa) exerçaient des effets d'inhibition. Nous avons également montré que les phosphates avaient un effet biphasique sur la sécrétion de PTH alors que le Ca 2+ et le calcimimétique NPS R-467 inhibaient la sécrétion. Perspectives : Notre modèle permettra in vitro : - de caractériser les mécanismes de transduction impliqués dans la réponse de ce tissu à différents agents. - de tester de futures molécules destinées entre autre à une application thérapeutique de l'HPT II0, tant sur le plan de la sécrétion de PTH que sur celui de la prolifération cellulaire.

L’insuffisance rénale chronique (IRC) est associée à une diminution de la clairance métabolique des médicaments résultant en partie de l’inhibition des cytochromes P450 (CYP450) et des enzymes de phase II, notamment la N-acétyltransférase 2 (NAT2), tel que démontré chez le rat. Nous avons précédemment démontré le rôle de l'hormone parathyroïdienne (PTH) dans la diminution des CYP450 hépatiques chez le rat souffrant d’IRC. Toutefois, l’étude des mécanismes sous-jacents pouvant être facilitée par l’utilisation de souris transgéniques, l’objectif de cette étude consiste à confirmer ces résultats dans un modèle murin. D’abord, afin de valider ce modèle expérimental, une IRC a été induite par néphrectomie subtotale 3/4 chez des souris C57BL/6, puis l’expression protéique et génique des CYP450 et de la Nat2 hépatiques a été étudiée. Les résultats indiquent que l’IRC induit effectivement une diminution d’expression de ces enzymes dans un modèle murin. Ensuite, des souris mutantes pour le gène codant la PTH (PTH-/-) et les souris correspondantes de type sauvage (PTH+/+) ont été néphrectomisées, puis l’expression protéique et génique des CYP450 hépatiques a été analysée. Si la PTH est responsable de la diminution du CYP450 en situation d’IRC, les souris PTH-/- atteintes d’IRC ne devraient présenter aucune baisse d’expression. Les résultats obtenus pour les souris PTH-/- ne peuvent être interprétés, puisque chez les souris PTH+/+ atteintes d'IRC, le CYP450 hépatique est inchangé par rapport aux souris PTH+/+ témoins. Des expériences supplémentaires seront requises afin de déterminer si la régulation à la baisse du CYP450 précédemment observée est contrecarrée par l’absence de PTH.
Chronic renal failure (CRF) is associated with a decrease in the metabolic clearance of drugs, which is partly due to a reduced expression of cytochrome P450 (CYP450) and phase II enzymes, namely N-acetyltransferase 2 (NAT2). This phenomenon has been shown in the rat. We have previously demonstrated the role of parathyroid hormone (PTH) in CYP450 down-regulation in rats with CRF. However, the study of mechanisms underlying the down-regulation of CYP450 by PTH should be confirmed with the use of knockout mice. The aim of this study was, therefore, to confirm these results in a murine model. Firstly, to validate this experimental model, CRF was produced in C57BL/6 mice using the 3/4 subtotal nephrectomy. Protein and mRNA levels of hepatic CYP450 and Nat2 were then analyzed. The results showed that CRF down-regulates these enzymes, as previously observed in the rat. Finally, PTH-null mice (PTH-/-) and their corresponding wild type (PTH+/+) were nephrectomized in order to analyze protein and mRNA expression of hepatic CYP450. If PTH is responsible for the decrease of CYP450 in the presence of CRF, then PTH-/- mice with CRF should not show any reduction in CYP450 expression compared to controls. The results concerning the PTH-/- mice could not be interpreted because PTH+/+ mice with CRF did not show any significant difference of CYP450 expression when compared to PTH+/+ controls. Thus, additional experiments must be conducted in order to determine the role of PTH in CYP450 down-regulation in CRF mice.

Le développement et l'homéostasie des os requièrent l'orchestration spatio-temporelle d'un grand nombre de signaux moléculaires. Ces signaux entraînent l'activation ou l'inhibition de différents facteurs de transcription, lesquels sont en mesure de contrôler la prolifération et la différenciation des ostéoblastes et des chondrocytes. L'intégrité de ces différents mécanismes se doit d'être maintenu tout au long de la vie. Ainsi, une anomalie dans l'un de ces mécanismes conduit à l'apparition de pathologies osseuses et métaboliques telles qu’une hypophosphatémie, l'ostéoporose ou l'ostéoarthrite (OA). Afin d'en apprendre davantage sur la biologie osseuse, le projet décrit dans cette thèse a pour objectif de caractériser de nouveaux mécanismes de régulation transcriptionnelle pour deux gènes importants dans le développement des os et le maintien de leur intégrité. Il s’agit du Paired-like Homeodomain Transcription Factor 1 (PITX1) et du Phosphate-regulating gene with homology to endopeptidase on the X chromosome (PHEX). Le premier mécanisme présenté dans cette thèse concerne la régulation transcriptionnelle du gène PITX1, un facteur de transcription à homéodomaine nécessaire, notamment, au développement des os des membres inférieurs et au maintien de l'intégrité du cartilage articulaire chez l'adulte. Ainsi, dans les chondrocytes articulaires, on note que l'expression de PITX1 est assurée par le recrutement du facteur de transcription E2F1 à deux éléments de réponse présents dans la région proximale du promoteur de PITX1. Aussi, dans les chondrocytes articulaires de patients souffrant d'OA, dans lesquels l'expression de PITX1 est fortement diminuée, un mécanisme de répression transcriptionnelle, lequel implique la protéine multifonctionnelle Prohibitin (PHB1), semble être activé. En effet, dans ces chondroytes, on note une forte accumulation nucléaire de PHB1 comparativement aux chondrocytes articulaires de sujets sains. Le second mécanisme présenté dans cette thèse concerne la répression transcriptionnelle de PHEX, la peptidase mutée dans le syndrome d'hypophosphatémie lié au chromosome X (X-Linked Hypophosphatemia, XLH), lequel se caractérise par une hypophosphatémie et une ostéomalacie. Le traitement d'ostéoblastes à la Parathyroid hormone-related protein (PTHrP) permet d’observer la répression de PHEX. Afin de caractériser le mécanisme responsable de cette répression, des expériences de gènes rapporteurs ont révélé la présence de deux éléments de réponse pour le répresseur transcriptionnel E4BP4 dans le promoteur de PHEX. La suppression de l'expression d'E4BP4 par l'utilisation d'ARN d'interférence a permis de valider que ce facteur de transcription est responsable de la répression de PHEX suite au traitement d'ostéoblastes à la PTHrP. En somme ces nouveaux mécanismes de régulation transcriptionnelle permettent de mieux comprendre la régulation de l'expression de PITX1 et de PHEX. Aussi, cette nouvelle implication de PHB1 dans la pathogenèse de l'OA offre de nouvelles possibilités de traitement et pourrait servir pour le diagnostic précoce de cette pathologie. Enfin, la caractérisation d'E4BP4 en tant que médiateur pour la répression de PHEX par la PTHrP suggère que ce répresseur transcriptionnel pourrait être impliqué dans le contrôle de la minéralisation des os et des niveaux de phosphate sanguin.
Bone development and homeostasis need a large amount of molecular signals to be finely regulated in time and space. These signals lead to the activation or to the inhibition of different transcription factors, which are implicated in the control of osteoblast and chondrocyte proliferation and differentiation. The integrity of these mechanisms is required in order to have a healthy life. Indeed, if one of these mechanisms is dysfunctional, different diseases could develop such as hypophosphatemia, osteoporosis and osteoarthritis (OA). In order to contribute to the comprehension of bone biology, the present thesis describes new mechanisms for the transcriptional regulation of two genes implicated in bone development and regulation: PITX1 (Paired-like Homeodomain Transcription Factor 1) and PHEX (Phosphate-regulating gene with homology to endopeptidase on the X chromosome). The first mechanism described in this thesis relates to the transcriptional regulation of PITX1, a gene that encodes for a member of the homeobox family of transcription factors. PITX1 is required in bone development of inferior members and in the maintenance of the articular cartilage integrity in adults. Thereby, we showed that in articular chondrocytes, the expression of PITX1 is activated after the transcription factor E2F1 was recruited at two response elements in the proximal region of its promoter. Moreover, in articular chondrocytes from OA patients, we observed that the expression of PITX1 is strongly decreased. We proposed that the mechanism responsible for this repression requires the multitask protein Prohibitin (PHB1), which is strongly accumulated in OA chondrocyte nuclei, but not in chondrocyte nuclei from healthy individuals. The second mechanism described in this thesis reports a transcriptional mechanism by which PHEX, the gene that encodes for the peptidase mutated in the syndrome X-Linked Hypophosphatemia (XLH)and characterized by hypophosphatemia and osteomalecia, is repressed. We showed that the treatment of osteoblasts with the Parathyroid hormone-related protein (PTHrP) induced a decrease in PHEX expression. In order to characterize the mechanism responsible for this repression, we performed gene reporter experiments and identified two response elements for the transcription factor E4BP4 in the PHEX promoter. The downregulation of E4BP4 by siRNA led to the validation that this repressor decreased the expression of PHEX in osteoblasts after their treatment with PTHrP. In conclusion, the new transcriptional mechanisms presented in this thesis allow a better understanding of PITX1 and PHEX expression. Moreover, the potential role of PHB1 in the establishment of OA presents many interesting possibilities regarding the treatment and diagnosis of this disease. Finally, the characterization of E4BP4 as a mediator of PHEX repression by the PTHrP suggests that E4BP4 could be implicated in the control of bone mineralization and phosphate levels in the blood.