Mechanism of action of 1a,25-dihydroxyvitamin D3 on cytochrosme P-450 aromatase, calcium influx and gamma-glutamyl transpeptidase in rat testis

1a,25-dihydroxyvitamine D3 (1,25D), le métabolite biologiquement actif de la vitamine D3, agit par l intermédiaire du récepteur nucléaire (nVDR) mais aussi par l'activation des voies de signalisation associées à un récepteur putatif de membrane (mVDR). L objectif du présent travail était d étudier les actions genomiques et nongenomiques de la 1,25D dans le testicule de rat par analyse de l expression du gene de l aromatase, de l influx de 45Ca2+ et de l activité de la gamme glutamyl Tanspeptidase (GGTP). Les résultats ont montré que les niveaux basaux de transcripts du VDR était significativement plus élevé dans les SC de rats de 30 jours que chez les animaux jeunes, mais ils sont également présents dans les GC des rats adultes (spermatocytes pachytènes et spermatides rondes). Dans les SC de rats âgés de 10 jours, l'expression de l'aromatase a été considérablement modifiée par 1,25D (10-7 M) après 24 h, dans les Sertoli de rat de 30 jours l'expression a augmenté après 6 h de traitement par 10-7 M de 1,25D. La stimulation de l'expression de l'aromatase dans les SC par l'agoniste 1b,25(OH)2 lumisterol3 (JN), et la suppression de l'effet de la 1,25D par des antagonistes 1b,25(OH)2 vitamine D3 (HL) et (23S)-25-1a-(OH)-vitamine D3-26, 23 lactone (MK) ont suggéré que au-delà du effet genotropique, la 1,25D pourrait activer des voies de signalisation tels que la PKA via un mVDR. Les résultats des études avec le 45Ca2+ en SC ont montré que la 1,25D de stimule l influx de Ca2+ après 5 et 15 min d incubation et que le JN produit un effet similaire suggérant que l'action de la 1,25D se fait par le mVDR. Par ailleurs, la PKA, la PKC et MEK au-delà de la inhibition de la pompe Na+/K+ ATPase semble être concernés. Egalement, la 1,25D a augmenté l'activité de GGTP après 30 et 60 min d'exposition à l hormone et cet effet est dépendent de l activité de la PKA.1a,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25D) is the biologically active metabolite of vitamin D3. This hormone acts through a nuclear receptor (nVDR) and via rapid (nongenomic) response pathways associated to a putative membrane receptor (mVDR). The aim of the present work was to study the genomic and nongenomic actions of 1,25D in rat testis through the investigation of aromatase gene expression and the mechanisms involved on 45Ca2+ influx and gamma-glutamyl transpeptidase (GGTP) in whole testis and Sertoli cells (SC). The results demonstrated that the basal levels of VDR transcripts were significantly higher in 30-day-old rat SC than in younger animals, but it was also present in adult GC (pachytene spermatocytes and round spermatids). In SC from rats aged 10 days, the aromatase expression was significantly modified by 1,25D (10-7 M) after 24 h. In Sertoli cells from 30-day-old rat the aromatase expression increased (4 fold) after 6 h of incubation with 10-7 M of 1,25D and returned to control level after 24 h. The stimulation of aromatase gene expression in 30-day-old SC by the agonist 1b,25(OH)2 lumisterol3 (JN), and the suppression of 1,25D effect by the antagonists 1b,25(OH)2 vitamin D3 (HL) and (23S)-25-1a-(OH) vitamin D3-26,23 lactone (MK) suggested, besides a genotropic effect of 1,25D the existence of a nongenotropic activation of VDR involving at least the PKA pathway. The results of 45Ca2+ influx in SC showed that 1,25D increased 45Ca2+ uptake at 5 and 15 min after hormone exposure, and that JN produced a similar effect suggesting that 1,25D action occurs via putative membrane receptor. Moreover, PKA, PKC and MEK beyond the Na+/K+ pump inhibition seem to be implicated. Also in the testis, the 1,25D increased the activity of GGTP after 30 and 60 min of hormone exposure and this effect was dependent of PKA activity.CAEN-BU Sciences et STAPS (141182103) / SudocSudocFranceF