Régulation de la sécrétion de l'hormone lactogénique placentaire dans les cellules trophoblastiques du placenta humain à terme

Abstract

Le placenta synthétise et sécrète des hormones structurellement similaires à celles sécrétées par les autres glandes endocrines. Contrairement à ces dernières, les mécanismes de régulation de la sécrétion des hormones placentaires sont très peu connus. Nous avons caractérisé dans cette étude les effets de l'angiotensine II (AII), de la dopamine (DA) et des opiacés (OR) sur la sécrétion de l'hormone lactogénique du placenta humain (hPL) à terme. Des sites de liaison spécifiques à l'AII ont été identifiés et caractérisés dans les membranes du placenta. L'analyse selon Scatchard de la liaison de [125I] (Sar1) AII indique la présence d'une seule classe de sites de liaison avec une constante de dissociation (Kd) de 0,27 ± 0,06 nM et une capacité maximale de liaison de 38,4 ± 4,3 fmoles/mg de protéines. Dans des expériences de compétition avec le ligand [125I] (Sar1) AII, l'AIl démontre une Kd de l'ordre de 0,5 nM. Afin de caractériser la structure moléculaire de ce récepteur placentaire de l'AIl, les membranes furent marquées covalemment avec le ligand photosensible [125I]-(Sar1,(4N3Phe)8) AII. Le gel d'électrophorèse de polyacrylamide en présence de SDS révèle un récepteur de poids moléculaire de 92,000 daltons. La signification physiologique des ces récepteurs placentaires à l'AII fut étudiée avec des cellules trophoblastiques en suspension obtenues par digestion enzymatique du tissu émincé. Lorsque ces cellules sont chargées avec le myo-[3H]-inositol, une incubation avec l'AII amène une production accrue d'inositols phosphates (InsP) avec un EC50 de 1,4 ± 0,4 nM. D'autre part, l'AII peut également stimuler l'influx de calcium-45 dans ces mêmes cellules avec un EC50 de 50 ± 20 nM. Enfin, l'AII stimule la sécrétion de la hPL avec un EC50 de 18 ± 9 pM. Les études de liaison de la [3H]-spipérone, un antagoniste dopaminergique de type D2, sur les membranes de placenta humain à terme démontrent une classe de sites de liaison avec une Kd de 14 ± 2 nM et une capacité maximale de liaison de 222 ± 9 fmoles/mg de protéines. Les études de compétition avec des antagonistes spécifiques de la dopamine démontrent que ces sites de liaison sont de type D2 car seuls les antagonistes de type D2 déplacent la liaison de la [3H]- spipérone. L'incubation de la DA avec les cellules trophoblastiques chargées avec le myo-[3H]-inositol ne permet pas de démontrer d'effet de la DA sur la production d'InsP. Cependant, la DA peut inhiber de 44 ± 8 % la production d'InsP stimulée par l'AII avec un EC50 de 0,5 ± 0,2 µM. La DA peut toutefois inhiber la sécrétion basale de la hPL, autant que celle stimulée par l'AII, avec un EC50 de 1,0 ± 0,8 µM. De plus, la DA peut inhiber l'influx de calcium-45 des cellules trophoblastiques avec un EC50 de 10 ± 3 µM. Les mécanismes d'action impliqués dans l'action inhibitrice de la DA sur la sécrétion de la hPL semble impliquer au moins une protéine G sensible à la toxine de pertussis car une préincubation avec cette toxine annule complètement les effets de la DA sur la production d'InsP et la sécrétion de hPL. Nous avons précédemment démontré la présence de récepteurs des opiacés de type kappa dans le placenta humain. Nous démontrons dans la présente étude que l'effet des opiacés sur la sécrétion placentaire de hPL n'est pas médié par l'adénosine 3':5'-monophosphate cyclique (AMPc). Les opiacés inhibent cependant la formation d'AMPc de 45 ± 5 %. La préincubation des cellules trophoblastiques avec 0,1 µg/ml de toxine de pertussis (lAP) ne modifie pas la production basale d'AMPc mais abolie l'Inhibition d'AMPc Induite par les opiacés, indiquant que l'effet des opiacés sur la production d'AMPc est médié par au moins une protéine G sensible à l'IAP. Cependant, la sécrétion de hPL stimulée par l'éthylkétocyclazoclne (EKC) n'est pas affectée par la préincubation avec l'IAP. Cette différence dans la réponse en production d'AMPc et en sécrétion de hPL après traitement à l'IAP suggère que les récepteurs des opiacés ne sont pas couplés à l'adénylate cyclase dans leur effet stimulateur sur la sécrétion de hPL. Cette hypothèse est confirmée par des expériences sur des préparations membranaires de placenta où on ne peut démontrer d'effet des opiacés sur l'activité adénylate cyclase. De plus, des expériences supplémentaires avec le dibutyryl-AMPc démontrent un effet stimulateur de l'AMPc sur la sécrétion de hPL. Ces résultats suggèrent que la stimulation de la sécrétion de la hPL par l'AII dans le placenta humain peut être médiée par l’activation d'une phospholipase C qui, à son tour, stimule l'hydrolyse des phosphoinositides. La formation d'lns(1,4,5)P3 résultant de cette hydrolyse entraînerait une mobilisation de calcium intracellulaire et un influx de calcium accru qui amèneraient la stimulation de la sécrétion de la hPL. D'autre part, la DA inhiberait la sécrétion de la hPL en interagissant sur l'influx de calcium via une interaction avec au moins une protéine G sensible à la toxine de pertussis. Enfin, les OP stimulent la sécrétion de la hPL par un mécanisme encore mal défini. Si l'AMPc ne semble pas jouer de rôle direct dans cette action, l'influx de calcium induit par les OP pourrait être un mécanisme très important de cette régulation. Le placenta synthétise et sécrète des hormones structurellement similaires à celles sécrétées par les autres glandes endocrines. Contrairement à ces dernières, les mécanismes de régulation de la sécrétion des hormones placentaires sont très peu connus. Nous avons caractérisé dans cette étude les effets de l'angiotensine II (AII), de la dopamine (DA) et des opiacés (OR) sur la sécrétion de l'hormone lactogénique du placenta humain (hPL) à terme. Des sites de liaison spécifiques à l'AII ont été identifiés et caractérisés dans les membranes du placenta. L'analyse selon Scatchard de la liaison de [125I] (Sar1) AII indique la présence d'une seule classe de sites de liaison avec une constante de dissociation (Kd) de 0,27 ± 0,06 nM et une capacité maximale de liaison de 38,4 ± 4,3 fmoles/mg de protéines. Dans des expériences de compétition avec le ligand [125I] (Sar1) AII, l'AIl démontre une Kd de l'ordre de 0,5 nM. Afin de caractériser la structure moléculaire de ce récepteur placentaire de l'AIl, les membranes furent marquées covalemment avec le ligand photosensible [125I]-(Sar1,(4N3Phe)8) AII. Le gel d'électrophorèse de polyacrylamide en présence de SDS révèle un récepteur de poids moléculaire de 92,000 daltons. La signification physiologique des ces récepteurs placentaires à l'AII fut étudiée avec des cellules trophoblastiques en suspension obtenues par digestion enzymatique du tissu émincé. Lorsque ces cellules sont chargées avec le myo-[3H]-inositol, une incubation avec l'AII amène une production accrue d'inositols phosphates (InsP) avec un EC50 de 1,4 ± 0,4 nM. D'autre part, l'AII peut également stimuler l'influx de calcium-45 dans ces mêmes cellules avec un EC50 de 50 ± 20 nM. Enfin, l'AII stimule la sécrétion de la hPL avec un EC50 de 18 ± 9 pM. Les études de liaison de la [3H]-spipérone, un antagoniste dopaminergique de type D2, sur les membranes de placenta humain à terme démontrent une classe de sites de liaison avec une Kd de 14 ± 2 nM et une capacité maximale de liaison de 222 ± 9 fmoles/mg de protéines. Les études de compétition avec des antagonistes spécifiques de la dopamine démontrent que ces sites de liaison sont de type D2 car seuls les antagonistes de type D2 déplacent la liaison de la [3H]- spipérone. L'incubation de la DA avec les cellules trophoblastiques chargées avec le myo-[3H]-inositol ne permet pas de démontrer d'effet de la DA sur la production d'InsP. Cependant, la DA peut inhiber de 44 ± 8 % la production d'InsP stimulée par l'AII avec un EC50 de 0,5 ± 0,2 µM. La DA peut toutefois inhiber la sécrétion basale de la hPL, autant que celle stimulée par l'AII, avec un EC50 de 1,0 ± 0,8 µM. De plus, la DA peut inhiber l'influx de calcium-45 des cellules trophoblastiques avec un EC50 de 10 ± 3 µM. Les mécanismes d'action impliqués dans l'action inhibitrice de la DA sur la sécrétion de la hPL semble impliquer au moins une protéine G sensible à la toxine de pertussis car une préincubation avec cette toxine annule complètement les effets de la DA sur la production d'InsP et la sécrétion de hPL. Nous avons précédemment démontré la présence de récepteurs des opiacés de type kappa dans le placenta humain. Nous démontrons dans la présente étude que l'effet des opiacés sur la sécrétion placentaire de hPL n'est pas médié par l'adénosine 3':5'-monophosphate cyclique (AMPc). Les opiacés inhibent cependant la formation d'AMPc de 45 ± 5 %. La préincubation des cellules trophoblastiques avec 0,1 µg/ml de toxine de pertussis (lAP) ne modifie pas la production basale d'AMPc mais abolie l'Inhibition d'AMPc Induite par les opiacés, indiquant que l'effet des opiacés sur la production d'AMPc est médié par au moins une protéine G sensible à l'IAP. Cependant, la sécrétion de hPL stimulée par l'éthylkétocyclazoclne (EKC) n'est pas affectée par la préincubation avec l'IAP. Cette différence dans la réponse en production d'AMPc et en sécrétion de hPL après traitement à l'IAP suggère que les récepteurs des opiacés ne sont pas couplés à l'adénylate cyclase dans leur effet stimulateur sur la sécrétion de hPL. Cette hypothèse est confirmée par des expériences sur des préparations membranaires de placenta où on ne peut démontrer d'effet des opiacés sur l'activité adénylate cyclase. De plus, des expériences supplémentaires avec le dibutyryl-AMPc démontrent un effet stimulateur de l'AMPc sur la sécrétion de hPL. Ces résultats suggèrent que la stimulation de la sécrétion de la hPL par l'AII dans le placenta humain peut être médiée par l’activation d'une phospholipase C qui, à son tour, stimule l'hydrolyse des phosphoinositides. La formation d'lns(1,4,5)P3 résultant de cette hydrolyse entraînerait une mobilisation de calcium intracellulaire et un influx de calcium accru qui amèneraient la stimulation de la sécrétion de la hPL. D'autre part, la DA inhiberait la sécrétion de la hPL en interagissant sur l'influx de calcium via une interaction avec au moins une protéine G sensible à la toxine de pertussis. Enfin, les OP stimulent la sécrétion de la hPL par un mécanisme encore mal défini. Si l'AMPc ne semble pas jouer de rôle direct dans cette action, l'influx de calcium induit par les OP pourrait être un mécanisme très important de cette régulation. Le placenta synthétise et sécrète des hormones structurellement similaires à celles sécrétées par les autres glandes endocrines. Contrairement à ces dernières, les mécanismes de régulation de la sécrétion des hormones placentaires sont très peu connus. Nous avons caractérisé dans cette étude les effets de l'angiotensine II (AII), de la dopamine (DA) et des opiacés (OR) sur la sécrétion de l'hormone lactogénique du placenta humain (hPL) à terme. Des sites de liaison spécifiques à l'AII ont été identifiés et caractérisés dans les membranes du placenta. L'analyse selon Scatchard de la liaison de [125I] (Sar1) AII indique la présence d'une seule classe de sites de liaison avec une constante de dissociation (Kd) de 0,27 ± 0,06 nM et une capacité maximale de liaison de 38,4 ± 4,3 fmoles/mg de protéines. Dans des expériences de compétition avec le ligand [125I] (Sar1) AII, l'AIl démontre une Kd de l'ordre de 0,5 nM. Afin de caractériser la structure moléculaire de ce récepteur placentaire de l'AIl, les membranes furent marquées covalemment avec le ligand photosensible [125I]-(Sar1,(4N3Phe)8) AII. Le gel d'électrophorèse de polyacrylamide en présence de SDS révèle un récepteur de poids moléculaire de 92,000 daltons. La signification physiologique des ces récepteurs placentaires à l'AII fut étudiée avec des cellules trophoblastiques en suspension obtenues par digestion enzymatique du tissu émincé. Lorsque ces cellules sont chargées avec le myo-[3H]-inositol, une incubation avec l'AII amène une production accrue d'inositols phosphates (InsP) avec un EC50 de 1,4 ± 0,4 nM. D'autre part, l'AII peut également stimuler l'influx de calcium-45 dans ces mêmes cellules avec un EC50 de 50 ± 20 nM. Enfin, l'AII stimule la sécrétion de la hPL avec un EC50 de 18 ± 9 pM. Les études de liaison de la [3H]-spipérone, un antagoniste dopaminergique de type D2, sur les membranes de placenta humain à terme démontrent une classe de sites de liaison avec une Kd de 14 ± 2 nM et une capacité maximale de liaison de 222 ± 9 fmoles/mg de protéines. Les études de compétition avec des antagonistes spécifiques de la dopamine démontrent que ces sites de liaison sont de type D2 car seuls les antagonistes de type D2 déplacent la liaison de la [3H]- spipérone. L'incubation de la DA avec les cellules trophoblastiques chargées avec le myo-[3H]-inositol ne permet pas de démontrer d'effet de la DA sur la production d'InsP. Cependant, la DA peut inhiber de 44 ± 8 % la production d'InsP stimulée par l'AII avec un EC50 de 0,5 ± 0,2 µM. La DA peut toutefois inhiber la sécrétion basale de la hPL, autant que celle stimulée par l'AII, avec un EC50 de 1,0 ± 0,8 µM. De plus, la DA peut inhiber l'influx de calcium-45 des cellules trophoblastiques avec un EC50 de 10 ± 3 µM. Les mécanismes d'action impliqués dans l'action inhibitrice de la DA sur la sécrétion de la hPL semble impliquer au moins une protéine G sensible à la toxine de pertussis car une préincubation avec cette toxine annule complètement les effets de la DA sur la production d'InsP et la sécrétion de hPL. Nous avons précédemment démontré la présence de récepteurs des opiacés de type kappa dans le placenta humain. Nous démontrons dans la présente étude que l'effet des opiacés sur la sécrétion placentaire de hPL n'est pas médié par l'adénosine 3':5'-monophosphate cyclique (AMPc). Les opiacés inhibent cependant la formation d'AMPc de 45 ± 5 %. La préincubation des cellules trophoblastiques avec 0,1 µg/ml de toxine de pertussis (lAP) ne modifie pas la production basale d'AMPc mais abolie l'Inhibition d'AMPc Induite par les opiacés, indiquant que l'effet des opiacés sur la production d'AMPc est médié par au moins une protéine G sensible à l'IAP. Cependant, la sécrétion de hPL stimulée par l'éthylkétocyclazoclne (EKC) n'est pas affectée par la préincubation avec l'IAP. Cette différence dans la réponse en production d'AMPc et en sécrétion de hPL après traitement à l'IAP suggère que les récepteurs des opiacés ne sont pas couplés à l'adénylate cyclase dans leur effet stimulateur sur la sécrétion de hPL. Cette hypothèse est confirmée par des expériences sur des préparations membranaires de placenta où on ne peut démontrer d'effet des opiacés sur l'activité adénylate cyclase. De plus, des expériences supplémentaires avec le dibutyryl-AMPc démontrent un effet stimulateur de l'AMPc sur la sécrétion de hPL. Ces résultats suggèrent que la stimulation de la sécrétion de la hPL par l'AII dans le placenta humain peut être médiée par l’activation d'une phospholipase C qui, à son tour, stimule l'hydrolyse des phosphoinositides. La formation d'lns(1,4,5)P3 résultant de cette hydrolyse entraînerait une mobilisation de calcium intracellulaire et un influx de calcium accru qui amèneraient la stimulation de la sécrétion de la hPL. D'autre part, la DA inhiberait la sécrétion de la hPL en interagissant sur l'influx de calcium via une interaction avec au moins une protéine G sensible à la toxine de pertussis. Enfin, les OP stimulent la sécrétion de la hPL par un mécanisme encore mal défini. Si l'AMPc ne semble pas jouer de rôle direct dans cette action, l'influx de calcium induit par les OP pourrait être un mécanisme très important de cette régulation. Le placenta synthétise et sécrète des hormones structurellement similaires à celles sécrétées par les autres glandes endocrines. Contrairement à ces dernières, les mécanismes de régulation de la sécrétion des hormones placentaires sont très peu connus. Nous avons caractérisé dans cette étude les effets de l'angiotensine II (AII), de la dopamine (DA) et des opiacés (OR) sur la sécrétion de l'hormone lactogénique du placenta humain (hPL) à terme. Des sites de liaison spécifiques à l'AII ont été identifiés et caractérisés dans les membranes du placenta. L'analyse selon Scatchard de la liaison de [125I] (Sar1) AII indique la présence d'une seule classe de sites de liaison avec une constante de dissociation (Kd) de 0,27 ± 0,06 nM et une capacité maximale de liaison de 38,4 ± 4,3 fmoles/mg de protéines. Dans des expériences de compétition avec le ligand [125I] (Sar1) AII, l'AIl démontre une Kd de l'ordre de 0,5 nM. Afin de caractériser la structure moléculaire de ce récepteur placentaire de l'AIl, les membranes furent marquées covalemment avec le ligand photosensible [125I]-(Sar1,(4N3Phe)8) AII. Le gel d'électrophorèse de polyacrylamide en présence de SDS révèle un récepteur de poids moléculaire de 92,000 daltons. La signification physiologique des ces récepteurs placentaires à l'AII fut étudiée avec des cellules trophoblastiques en suspension obtenues par digestion enzymatique du tissu émincé. Lorsque ces cellules sont chargées avec le myo-[3H]-inositol, une incubation avec l'AII amène une production accrue d'inositols phosphates (InsP) avec un EC50 de 1,4 ± 0,4 nM. D'autre part, l'AII peut également stimuler l'influx de calcium-45 dans ces mêmes cellules avec un EC50 de 50 ± 20 nM. Enfin, l'AII stimule la sécrétion de la hPL avec un EC50 de 18 ± 9 pM. Les études de liaison de la [3H]-spipérone, un antagoniste dopaminergique de type D2, sur les membranes de placenta humain à terme démontrent une classe de sites de liaison avec une Kd de 14 ± 2 nM et une capacité maximale de liaison de 222 ± 9 fmoles/mg de protéines. Les études de compétition avec des antagonistes spécifiques de la dopamine démontrent que ces sites de liaison sont de type D2 car seuls les antagonistes de type D2 déplacent la liaison de la [3H]- spipérone. L'incubation de la DA avec les cellules trophoblastiques chargées avec le myo-[3H]-inositol ne permet pas de démontrer d'effet de la DA sur la production d'InsP. Cependant, la DA peut inhiber de 44 ± 8 % la production d'InsP stimulée par l'AII avec un EC50 de 0,5 ± 0,2 µM. La DA peut toutefois inhiber la sécrétion basale de la hPL, autant que celle stimulée par l'AII, avec un EC50 de 1,0 ± 0,8 µM. De plus, la DA peut inhiber l'influx de calcium-45 des cellules trophoblastiques avec un EC50 de 10 ± 3 µM. Les mécanismes d'action impliqués dans l'action inhibitrice de la DA sur la sécrétion de la hPL semble impliquer au moins une protéine G sensible à la toxine de pertussis car une préincubation avec cette toxine annule complètement les effets de la DA sur la production d'InsP et la sécrétion de hPL. Nous avons précédemment démontré la présence de récepteurs des opiacés de type kappa dans le placenta humain. Nous démontrons dans la présente étude que l'effet des opiacés sur la sécrétion placentaire de hPL n'est pas médié par l'adénosine 3':5'-monophosphate cyclique (AMPc). Les opiacés inhibent cependant la formation d'AMPc de 45 ± 5 %. La préincubation des cellules trophoblastiques avec 0,1 µg/ml de toxine de pertussis (lAP) ne modifie pas la production basale d'AMPc mais abolie l'Inhibition d'AMPc Induite par les opiacés, indiquant que l'effet des opiacés sur la production d'AMPc est médié par au moins une protéine G sensible à l'IAP. Cependant, la sécrétion de hPL stimulée par l'éthylkétocyclazoclne (EKC) n'est pas affectée par la préincubation avec l'IAP. Cette différence dans la réponse en production d'AMPc et en sécrétion de hPL après traitement à l'IAP suggère que les récepteurs des opiacés ne sont pas couplés à l'adénylate cyclase dans leur effet stimulateur sur la sécrétion de hPL. Cette hypothèse est confirmée par des expériences sur des préparations membranaires de placenta où on ne peut démontrer d'effet des opiacés sur l'activité adénylate cyclase. De plus, des expériences supplémentaires avec le dibutyryl-AMPc démontrent un effet stimulateur de l'AMPc sur la sécrétion de hPL. Ces résultats suggèrent que la stimulation de la sécrétion de la hPL par l'AII dans le placenta humain peut être médiée par l’activation d'une phospholipase C qui, à son tour, stimule l'hydrolyse des phosphoinositides. La formation d'lns(1,4,5)P3 résultant de cette hydrolyse entraînerait une mobilisation de calcium intracellulaire et un influx de calcium accru qui amèneraient la stimulation de la sécrétion de la hPL. D'autre part, la DA inhiberait la sécrétion de la hPL en interagissant sur l'influx de calcium via une interaction avec au moins une protéine G sensible à la toxine de pertussis. Enfin, les OP stimulent la sécrétion de la hPL par un mécanisme encore mal défini. Si l'AMPc ne semble pas jouer de rôle direct dans cette action, l'influx de calcium induit par les OP pourrait être un mécanisme très important de cette régulation.