Estudio funcional del receptor de glucocorticoides en desarrollo y reparación epitelial

El receptor de glucocorticoides (GR) juega un papel crucial en la morfogénesis epidérmica durante el desarrollo embrionario, como se ha demostrado mediante el análisis de modelos de ratones genéticamente modificados con ganancia y pérdida de función de GR. La formación del párpado constituye un modelo útil para estudiar el desarrollo epitelial, ya que requiere de la regulación coordinada de la proliferación de queratinocitos, la apoptosis y la migración. Hemos analizado este proceso biológico en embriones GR-/ - durante la ontogenia. Nuestros datos demuestran que la deficiencia de GR en el cierre de los párpados da como resultado un proceso de cierre anómalo y retrasado, como se ilustra por el aumento de la proliferación de queratinocitos y la apoptosis, junto con una alteración de la diferenciación en las células epiteliales de los párpados GR-/ -. Estos defectos se deben, al menos en parte, a la falta de antagonismo entre la vía de señalización de GR y el factor de crecimiento epidérmico (EGFR), causando la activación sostenida de la vía de MAPK/AP-1 y la regulación al alza de la queratina K6 en la etapa embrionaria E18.5 . Además, se demuestra que GR regula la migración de células epiteliales in vitro al interferir con la señalización mediada por EGFR. En general, el antagonismo GR / EGFR aparece como un importante mecanismo que regula el desarrollo del epitelio ocular. La cicatrización cutánea es un proceso complejo de comienza después de una lesión, orientado a reparar el daño a los tejidos y restaurar la homeostasis de la piel. Hay tres fases en este proceso que requieran una interacción coordinada entre los diversos tipos celulares con una cinética precisa: la inflamación, la re-epitelización y remodelación tisular. Es bien sabido que el tratamiento con glucocorticoides (GC) produce un retraso en la cicatrización de heridas, que es uno de los efectos secundarios adversos más comunes asociados al uso terapéutico GC. Hemos evaluado la contribución específica del receptor GC (GR) en la cicatrización de heridas con ratones que sobre-expresan constitutiva GR WT o una forma mutante de GR defectivo en transactivación (transgénicos K5-GR y K5-GR-TR). Este enfoque nos permite comparar in vivo los mecanismos de acción GR, tanto dependientes de unión a DNA como independientes de unión a DNA. Las heridas K5-GR cicatrizan más lentamente que el WT según la evaluación de la cinética de cierre de la herida en días (d) 4 y 8 después de la lesión, que muestra una reducción del reclutamiento de granulocitos / macrófagos, así como la disminución de expresión de TNF-a e IL-6. Los niveles de mRNA de IL-1 B, KGF y TGF-B1 fueron reprimidos por GR, mientras que TGF-B3 fue reguladas al alza. La tasa de re-epitelización, determinada por la proliferación de queratinocitos y la migración, se redujo en las heridas K5-GR en relación con WT, junto con un deterioro de la formación de tejido de granulación. En contraste, los ratones K5-GR-TR mostraron retraso en la cicatrización en d4, pero re-establecen la herida de la piel en d8 concomitantemente con una represión menores de citoquinas pro-inflamatorias y factores de crecimiento que los ratones K5-GR. Nuestros datos indican que la sobre-expresión de GR específica en queratinocitos de GR o GR-TR es suficiente para retrasar la cicatrización de heridas en las primeras etapas. La regulación diferencial por GR y GR-TR de varias citoquinas y factores de crecimiento con un papel importante en la reparación de heridas puede explicar la distinta cinética de la curación en la dos líneas de trannsgénicos provocado por este receptor hormonal.The glucocorticoid receptor (GR) plays a crucial role in epidermal morphogenesis during embryonic development, as demonstrated by analyzing genetically modified mouse models of GR gain- and loss-of-function. Eyelid formation constitutes a useful model to study epithelial development, as it requires coordinated regulation of keratinocyte proliferation, apoptosis and migration. We have analyzed this biological process in GR-/- embryos during ontogeny. Our data demonstrate that GR deficiency results in delayed and impaired eyelid closure, as illustrated by increased keratinocyte proliferation and apoptosis along with impaired differentiation in GR-/- eyelid epithelial cells. These defects are due, at least in part, to the lack of antagonism between GR and epidermal growth factor receptor (EGFR) signaling, causing sustained activation of the MAPK/AP-1 pathway and the upregulation of keratin K6 at embryonic stage E18.5. Additionally, we demonstrate that GR regulates epithelial cell migration in vitro by interfering with EGFR-mediated signaling. Overall, GR/EGFR antagonism appears as a major mechanism regulating ocular epithelial development. Cutaneous wound healing is a complex process starting after an injury aimed to repair the tissue damage and restore skin homeostasis. There are three phases in this process that require a coordinated interaction among diverse cell types with precise kinetics: inflammation, re-epithelization and tissue remodelling. It is well known that glucocorticoid (GC) treatment delays wound healing, which is one of the most common secondary adverse effects associated to GC therapeutic use. We have assessed the specific contribution of the GC receptor (GR) in wound healing using mice with keratinocyte-restricted constitutive expression of the wt or the transactivation-defective mutant form of GR (K5-GR and K5-GR-TR transgenic mice1). This approach allows us to compare the DNA-binding-dependent and –independent mechanisms of GR action in vivo. K5-GR wounds healed slower than WT as assessed by wound closure kinetics at days (d) 4 and 8 after injury, showing reduced granulocyte/macrophage recruitment as well as diminished TNF- and IL-6 expression. The mRNA levels of IL-1, KGF, and TGF-1 were repressed by GR whereas TGF-3 was up-regulated. The re-epithelialization rate, determined by keratinocyte proliferation and migration, was reduced in K5-GR wounds relative to WT, along with impaired formation of the granulation tissue. In contrast, K5-GR-TR mice showed delayed healing at d4 but re-established the skin breach at d8 concomitantly with a minor repression of pro-inflammatory cytokines and growth factors than K5-GR mice. Our data indicate that keratinocyte-targeted overexpression of either GR or GR-TR is sufficient to delay wound healing at early stages. The differential regulation by GR and GR-TR of several cytokines and growth factors with a major role in wound repair may account for distinct kinetics of healing impairment elicited by this hormone receptor