Úloha glukokortikoidů při synchronizaci fetálních suprachiasmatických jader

Abstract

Vývoj a synchronizace fetálních suprachiasmatických jader (SCN) jsou řízeny mateřskými podměty, mimo jiné hormony procházející v cirkadiánním rytmu placentou. Nedávná studie poukázala na působení glukokortikoidů (GC) na fetální SCN in vitro a in vivo, přičemž po aplikaci syntetického GC dexametazonu (DEX) in vivo byla zaznamenána regulace genové exprese c-Fos (Čečmanová et al., 2019). S využitím organotypických explantátů SCN ze 17. embryonálního dne (E17) transgenního myšího modelu mPer2Luc bylo navázáno na prvotní studii s cílem bližšího objasnění působení GC při aplikaci in vitro. Záznamem PER2-bioluminiscence E17 SCN explantátů v reálném čase bylo potvrzeno, že DEX zvyšuje amplitudu E17 SCN explantátů a aplikace DEX v CT 15-18 vede k fázovému předběhnutí rytmu. Specificita působení DEX byla potvrzena aplikací antagonisty glukokortikoidových receptorů, mifepristonu. Inhibice signálních drah protein kináz A a C, vedoucích k regulaci genové exprese c-Fos, neměla na působení DEX in vitro u E17 SCN explantátů žádný vliv. Zaznamenán nebyl ani vliv DEX na dynamiku degradace hodinového proteinu PER2. Pomocí nově zavedené metody izolace RNA následované RT-qPCR byla u E17 SCN explantátů po 1h od aplikace DEX detekována zvýšená hladina c-Fos v porovnání s kontrolní skupinou VEH, zatímco při aplikaci DEX v...

The development and entrainment of fetal suprachiasmatic nuclei (SCN) are controlled by maternal cues, including hormones that cross through the placenta in a circadian rhythm. A recent study highlighted the effect of glucocorticoids (GC) on fetal SCN both in vitro and in vivo, where the application of the synthetic glucocorticoid, dexamethasone (DEX) in vivo regulated the c-Fos gene expression (Čečmanová et al., 2019). Using organotypic SCN explants from embryonic day 17 (E17) of a transgenic mPer2Luc mouse model, this research built on the initial study to further elucidate the action of GC upon in vitro application. Real-time recording of PER2-bioluminescence in E17 SCN explants confirmed that DEX increases the amplitude of E17 SCN explants, and DEX application at CT 15-18 leads to a phase advance of the rhythm. The specificity of the DEX effect was confirmed by application of the glucocorticoid receptor antagonist, mifepristone. Inhibition of the protein kinase A and C signalling pathways, which regulate c-Fos gene expression had no effect on DEX action in vitro in E17 SCN explants. No effect of DEX on PER2 protein turnover was observed. Using a newly optimized RNA isolation method followed by RT-qPCR, an increased level of c-Fos was detected in E17 SCN explants 1h after DEX application at CT...