Regulation of lipocalin prostaglandin-D synthase expression by interleukin-1β in human chondrocytes

Abstract

L'arthrose est une maladie multifactorielle complexe. Parmi les facteurs impliqués dans sa pathogénie, les certains prostaglandines exercent un rôle inflammatoire et d’autres un rôle protecteur. La prostaglandine D2 (PGD2) est bien connue comme une PG anti-inflammatoire, qui est régulée par l’enzyme «Lipocalin prostaglandine D-synthase». Avec l’inflammation de l'arthrose, les chondrocytes essaient de protéger le cartilage en activant certaines voies de récupération dont l'induction du gène L-PGDS. Dans cette étude, nous étudions la voie de signalisation impliquée dans la régulation de l'expression du (L-PGDS) sur les chondrocytes traités avec différents médiateurs inflammatoires. Le but de projet: Nous souhaitons étudier la régulation de la L-PGDS dans le but de concevoir des approches thérapeutiques qui peuvent activer la voie intrinsèque anti-inflammatoire. Méthode et conclusions: In vivo, l'arthrose a été suivie en fonction de l’âge chez la souris ou chirurgicalement suivant une intervention au niveau des genoux de souris. Nous avons confirmé les niveaux d’expression de L-PGDS histologiquement et par immunohistochimie. In vitro, dans les chondrocytes humains qui ont été traités avec différents médiateurs de l'inflammation, nous avons observé une augmentation de l’expression de la L-PGDS dose et temps dépendante. Nous avons montré, in vivo et in vitro que l’inflammation induit une sécrétion chondrocytaire de la L-PGDS dans le milieu extracellulaire. Enfin, nous avons observé la production de différentes isoformes de la L-PGDS en réponse à l'inflammation.

Osteoarthritis is a complex multifactorial disease; many factors are involved in its pathogenesis, among those factors prostaglandins. Some prostaglandins have inflammatory role and some have anti-inflammatory role. Prostaglandin D2 (PGD2) is a well-established anti-inflammatory PG which is synthesized by the Lipocalin prostaglandin-D synthase (L-PGDS) enzyme. Upon the initiation of the inflammatory process in osteoarthritis, chondrocytes try to save themselves by activating salvage pathways, among these pathways is the induction of L-PGDS gene. In this study we are addressing the signaling pathways involved in the regulation of (L-PGDS) gene expression, in chondrocytes treated with different inflammatory mediator. Rationale: understanding the regulation of L-PGDS will allow us to design therapeutic targets that can switch on the intrinsic anti-inflammatory pathway. Method and findings: In vivo, osteoarthritis was induced in mice knees surgically or naturally following aging, the development of osteoarthritis was then confirmed histologically. The expression levels of L-PGDS were detected by Immunohistochemistry. In vitro, human chondrocytes were treated with different inflammatory mediators (interleukin-1 beta, interleukin-17, hydrogen peroxide and tert-Butyl hydroperoxide). Interestingly, in most cases chondrocytes increased expression of L-PGDS in a dose and time dependent manner. We discovered that chondrocytes release L-PGDS into the extracellular space in response to inflammation, in vivo and in vitro. Lastly we observed different isoforms of L-PGDS generated in response to inflammation.