Local steroidogenesis in peripheral tissues and its regulation

Abstract

Vrozené i adaptivní imunitní reakce jsou modulovány hormonálně, mimo jiné pomocí glukokortikoidů, a působením mikrobiomu, nicméně přesný mechanismus není zcela objasněn. Tato studie se zabývá vlivem mikrobiomu na de novo biogenezi a lokální regeneraci glukokortikoidů. Konkrétním předmětem analýzy je vliv komenzálů na expresi genů kódujících steroidogenní enzymy (Star, Cyp11a1, Hsd3b1, Cyp21a1, Cyp11b1) a enzym zajišťující regeneraci glukokortikoidů (Hsd11b1) v nadledvinách, tračníku, slezině a mesenteriálních lymfatických uzlinách. Studie byla provedena na konvenčních a bezmikrobních myších. Exprese všech 5 komponent de novo steroidogeneze byla pozorována pouze v nadledvinách a tračníku. V lymfatických orgánech byla pozorována především exprese Star, Cyp11a1 a Hsd3b1, naznačující pouze schopnost produkce progesteronu, nikoli jeho další konverzi na kortikosteron. Vlivem přítomného mikrobiomu došlo k poklesu exprese Star ve všech studovaných tkáních, exprese ostatních enzymů byla ovlivněna tkáňově specificky či ovlivněna nebyla. Konvenční myši vykazovaly zvýšenou expresi Hsd11b1 ve slezině, v ostatních orgánech exprese ovlivněna nebyla. Exprese Hsd11b1 nebyla ovlivněna ani in vitro stimulací Toll-like receptorů v imunitních buňkách izolovaných z mesenteriálních lymfatických uzlin. Z výsledků lze tedy...

The innate and adaptive immune processes are modulated by hormones including glucocorticoids and by microbiota. The exact mechanisms underlying the microbial and hormonal contributions to this control are not completely clear. Present study is therefore focused to crosstalk between microbiota and de novo biogenesis or local regeneration of glucocorticoids. In particular, the study analysed the effect of commensal microbiota on expression of genes encoding steroidogenic enzymes (Star, Cyp11a1, Hsd3b1, Cyp21a1, Cyp11b1) and regeneration of glucocorticoids (Hsd11b1) in adrenal glands, colon, spleen and mesenteric lymph nodes using conventional and germ-free mice. The expression of all 5 components of steroidogenesis was identified only in the adrenal gland and colon, whereas the lymphoid organs expressed predominantly Star, Cyp11a1 and Hsd3b1 indicating the ability to produce only progesterone but not corticosterone. Microbiota decreased the expression of Star in all studied tissues but the expression of other genes was insensitive to microbiota or did not respond homogenously depending on the tissue and gene. Hsd11b1 expression was upregulated by microbiota in the spleen but not in other tissues. Similarly, the in vitro treatment of immune cells isolated from mesenteric lymph nodes by microbial...