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Contrôle par les glucocorticostéroïdes de l'activité circadienne de la cholestérol-7α-hydroxylase
BIOCHIMIE, 1973, 55, 1171-1173.
ContrGle par lcs glucocorticostdroi'des de l'activitd circadienne de la cholestdrol-7 -hydroxylase. J. V a n CANTFORT. Laboratoire de Chimie mddicale, Bd de la Constitution, 151, B 4000 (21-6-1973).
L ' a e t i v i t d de la c h o l e s t d r o l - 7 t t - h y d r o x y l a s e p r d s e n t e u n r y t h m e c i r c a d i e n trGs accentual [1, 2, 3, 4]. De plus, n o u s a v o n s m o n t r 6 q n e ee r y t h m e est s o u s le eontrAle horrrronal de l ' a x e h y p o p h y s o - s u r r d n a l i e n puisque, chez les r a t s s u r r d n a l e c t o m i s d s ou h y p o p h y s e c t o m i s ~ s , l ' a u g m e n t a t i o n d ' a c t i v i t d e n z y m a t i q u e q u e l'on o b s e r v e u o r m a l e m e n t en fin de j o u r et en d 6 b u t de n u i t est a b o l i e [5]. Ce p h d n o m G n e n ' e s t e e p e n d a n t p a s p a r t i c u l i e r ~ l ' e n z y m e dtudide c a r les v a r i a t i o n s circad i e n n e s de l ' a e t i v i t 6 d ' a u t r e s e n z y m e s h d p a t i q u e s relies q u e l ' h e x o b a r b i t a l o x y d a s e [6], l ' a m i n o p y r i n e d d m d t h y l a s e [7] et I'HMG CoA r d d u c t a s e [8] s o n t i n h i b d e s d a n s les mGmes c o n d i t i o n s . Cette brGve c o m m u n i c a t i o n a p o u r o b j e c t i f de prGciser l ' o r i g i n e h o r m o n a l e d u r y t h m e e i r c a d i e n de la cholestdrol-7ct-hydroxylase. METHODES. T o u t e s les d d t e r m i n a t i o n s de l ' a c t i v i t 5 de Ia chol e s t d r o l - T a - h y d r o x y l a s e o n t 6td rdalisdes s u r des r a t s W i s t a r raffles (180 g) dlevGs en lignde c o n s a n g u i n e darts u n e a n i m a l e r i e dclairde a r t i f i c i e l l e m e n t de 6 18 h e u r e s . La t e c h n i q u e de d o s a g e de l ' a c t i v i t d de l ' e n z y m e r e p o s e s u r les f a i r s e x p d r i m e n t a u x s u i v a n t s : 1. la r d a c t i o n e n z y m a t i q u e c o n s i s t e en u n e s u b s t i t u t i o n d i r e c t e et stdrdospdcifique de l ' h y d r o g G n e situd en p o s i t i o n 7a p a r u n e f o n c t i o n h y d r o x y l e [9] ; 2. le r e m p l a c e m e n t en 7ct de l ' h y d r o g G n e p a r l ' h y d r o x y l e se rGalise s a n s effet i s o t o p i q u e [10]. Le d o s a g e c o n s i s t e d o n c h m e s u r e r l ' e a u tritide libGr~e d a n s le m i l i e u d ' i n c u b a t i o n ~ p a r t i r d ' n n s u b s t r a t s p d c i f i q u e m e n t t r i t i d e n 7a (fig. 1).
Liege - - Belgique.
(0,2 U.I.), de la c y s t d a m i n e (20 raM), d u MgCI_~ (4 mM) et la p r d p a r a t i o n e n z y m a t i q u e , 125 ~ti d u s u r n a g e a n t de 9 000 × g d ' u n h o m o g ~ n a t a u 1 / 5 d a n s le KC1 i s o t o n i q u e . AprGs 30 m i n u t e s d ' i n c u b a t i o n , la r d a c t i o n e n z y m a t i q u e est arr~tde p a r 1,5 m l d ' a c i d e t r i c h l o r a c d t i q u e h 20 p. cent. Aprbs c e n t r i f u g a t i o n et 6 1 i m i n a t i o n d u prdcipit~ p r o t d i n i q u e , 1E s u r n a g e a n t est distilld s o n s v i d e et l ' e a u t r i t i d e est comptGe p a r s c i n t i l l a t i o n l i q u i d e d a n s le m d l a n g e de B r a y [11]. Le d o s a g e de la c o r t i c o s t d r o n e a dtd rGalisd s e l o n la m d t h o d e de S i l b e r et al [112] modifide p a r G i b b s [13]. RESULTATS. P u i s q u e la s u r r d n a l e c t o m i e p r o v o q u e u n e i n h i b i t i o n complGte d u r y t h m e c i r c a d i e n de la c h o l e s t d r o l - 7 a h y d r o x y l a s e , n o u s a v o n s t e n t d de d d t e r m i n e r q u e l l e s 6 t a i e n t les h o r m o n e s s u r r d n a l i e n n e s c a p a b l e s d ' i n f l u e n cer le r y t h m e . D a n s ce b u t , n o u s a v o n s injectd, p a r vote i n t r a p d r i t o n d a l e h 8 h e u r e s du m a t i n , des cortic o s t d r o i d e s n a t u r e l s ( c o r t i e o s t d r o n e et c o r t i s o l , 2 m g / kg) et s y n t h d t i q u e ( b ~ t a m d t h a s o n e , 2 m g / k g ) et u n m i n d r a l o c o r t i c o i d e ( a l d o s t d r o n e , 0,01 m g / k g ) . T r o i s h e u r e s aprGs l'injection, l ' a c t i v i t d e n z y m a t i q u e est p r a t i q u e m e n t i n c h a n g d e chez les a n i m a u x t d m o i n s et chez les a n i m a u x t r a i t d s h l ' a l d o s t d r o n e . P a r contre, elle est trGs s i g n i f i c a t i v e m e n t a u g m e n t d e (P < 0,01) chez les r a t s t r a i t d s p a r les diffdrents g l u c o c o r t i c o s t d roides.
I00= ~
betamdshasone [~rag/llg) cor ticontdrone (21ng/kg} co!r tisol(2mg/kg)
"6 J
50tenloins
aldo~Groae{0.0~ragItg)
HO~-.3H
Cholesterol O 7~hydroxylaseH
~
H O
Fro. 1. - - M 6 c a n i s m e d u d o s a g e de Ia c h o l e s t d r o l - 7 a h y d r o x y l a s e h p a r t i r de c h o l e s t d r o l - 7 a - 3 H . En pratique 150 nmoles de eholestdrol-7a-3H (activitd spdcifique : 1,35 m C u r i e / m m o l e ) et 0,75 mg de T w e e n 80, a g e n t p e r m e t t a n t la s o l u b i l i s a t i o n du s u b strat, s o n t ddposds d a n s le f o n d d ' u n t u b e ~ essai en s o l u t i o n d a n s l'acdtone. Ce s o l v a n t est d v a p o r d s o u s c o u r a n t d ' a z o t e et est ddposd s u r le film T w e e n cholestdrol. Ce m i l i e u c o n t i e n t darts u n v o l u m e final de 0,5 m l d u t a m p o n p h o s p h a t e p o t a s s i q u e pH 7,4 (100 mM) d u N A D P ÷ (2 mM), du g l u c o s e - 6 - p h o s p h a t e (20 raM), de la g l u e o s e - 6 - p h o s p h a t e d d s h y d r o g d n a s e
ae~inow~rci nel)*cor ticosteronv --@actin~naycineD (Img,'kg) l'
m
,
e-.
~i I-Ieuresdu jour Fw,. 2. - - V a r i a t i o n de l ' a c t i v i t d de la e h o l e s t d r o l 7 a - h y d r o x y l a s e s o u s l ' i n f l u e n c e de diffdrents cortic o i d e s i n j e c t d s p a r vole i n t r a p d r i t o n d a l e 3 h e u r e s a v a n t le s a c r i f c e . * M o y e n n e des m e s u r e s effectu~es s u r 5 a n i m a u x . 8
Afin de p r d c i s e r le m d c a n i s m e p a r l e q u e l les glucocorticostdroides agissent, nous avons injectd un inhibit e u r de la s y n t h ~ s e des p r o t d i n e s ( a c t i n o m y c i n e D, 1 m g / k g i.p.) l0 m i n u t e s a v a n t l ' a d m i n i s t r a t i o n de c o r t i c o s t d r o n e (2 m g / k g i.p.). D a n s ce cas, on p r d v i e n t
J. Van Cantfort.
1172
l'augmentation d'activit6 enzymatique produite par la c o r t i e o s t 6 r o n e et o n o b s e r v e u n e i n h i b i t i o n c o m p a r a b l e h• celle e n r e g i s t r ~ e ap.r~s u n e s i m p l e a d m i n i s t r a tio.n d ' a c t i n o m y c i n e D (fig. 2). L a diffOrence d ' a c t i v i t 6 e n z y m . a t i q u e o b s e r v 6 e en p r 6 s e n c e et en l ' a b s e n e e d ' a c t i n o m y e i n e D no.us p e r m e t de c o n e l u r e q u e F a c t i o n
t~o.
"
-0,3
¢
m e s u r 6 en p.araltble l'activit6 de l ' e n z y m e et ]e t a u x de c o r t i e o s t 6 r o n e p l a s m a t i q u e , pro,duit m a j o r i t a i r e de l ' e x c r ~ t i o n corticale. L o r s q u e l ' a n i m a l e r i e est 6clair~e n o r m a l e m e n t (6 h 18 h), ces d e u x p a r a m b t r e s 6 v o l u e n t d ' u n e m a n i 6 r e s i m i l a i r e et p r 6 s e n t e n t l e u r a c r o p h a s e v e r s 22 h e u r e s (fig. 3). Les b i o r y t h m e s de la eorticost6ro.ne et de la e h o l e s t 6 r o l - 7 ~ - h y d r o x y l a s e s o n t - i l s a b o l i s ap.r~s i n j e c t i o n n a t u relle d ' u n g l u c o e o r t i c o i d e s y n t h 6 t i q u e d i s s o u s d u n s l ' e a u de b o i s s o n ? E u p r i n c i p e , l'effet o b s e r v 6 d o i t s ' i n t e r p r 6 t e r en t e n a n t co.mpte des prop.ri6t6s suivantes : a) les g l u c o c o r t i c o i d e s i n d u i s e n t la s y n t h ~ s e de la c h o l e s t ~ r o l - 7 c t - h y d r o x y l a s e (fig, 2) ; b) ils i n h i b e n t selo.n u n p r o c e s s u s de r 6 t r o a e t i o n la s6cr6tion e o r t i e o - s u r r 6 n a l i e n n e en b l o q u a n t l ' e x e r 6 t i o n de C R F a u n i v e a u de l ' h y p o ~ h a l a m u s [13']. Ces d e u x effets so.nt d ' a i l l e u r s e n r e g i s t r 6 s si l ' o n a d m i n i s t r e p e n d a n t 24 h e u r e s la b 6 t a m 6 t h a s o n e d a n s l ' e a u de h o i s s o n h la dose de 20 ,vg/ml, eoneentratio.n qui c o r r e s p o n d s e l o n H o d g e s et M i t e h l e y [14] h u n e a b s o r p t i o n j o u r n a l i 6 r e & e n v i r o n 5 m g / k g de rat.
Het~re~ du jour
Fxfi. 3. - - E v o l u t i o n de l'activit~ de la c h o l e s t 6 r o l - 7 a hydroxylase (×--x) et de la c o n c e n t r a t i o n p l a s m a t i q u e de co.rticost6ro.ne ( ~ ............ . t a u t o u r s d u n y c th6m6re. Les t r a i t s v e r t i c a u x rep.r6sentent l ' e r r e u r s t a n d a r d de la m o y e n n e des m e s u r e s effeetu6es s u r 5 a n i m a u x a u lnoins. des g l u c o c o r t i e o s t 6 r o , i d e s se s i t u e a u n i v e a u g 6 n i q u e et q u e ces h o r m o n e s i n d u i s e n t tr~s n e t t e m e n t et tr~s r a p t d e m e n t la c h o l e s t ~ r o l - 7 , a - h y d r o x y l a s e . A l'effet de v4rifier la r e l a t i o n e x i s t a n t e n t r e la c o n c e n t r a t i o n de c o r t i e o s t 6 r o i d e s et l'aetivit6 de la e h o t e s t 6 r o I - 7 ~ - h y d r o x y l a s e chez le rat, n o u s a v o n s
120.
Activite de la Cholestdro1-7, I - hydroxylase (n moles/hxg foie) t~moins
SO-
4b~tam~thasane
40-
Corticost6rone plaarnatique (.tt g/m I ) 0.30.~:--
/ ~ ' ~
tbmoins
~
0.t-
~
~
t'2
I1~
I
I h. . . . . du j ....
FIG, 4. - - I n f l u e n c e de la b~tam~,thas.one ( a d m i n r s t r ~ e d a n s l ' e a u de b o i s s o n p e n d a n t 24 h e u r e s h la d o s e de 20 i~g/ml) s u r les r y t h m e s c i r c a d i e n s de l ' a c t i v i t 6 de la c h o l e s t 6 r o l - T a - h y d r o x y l a s e et de la c o n c e n t r a t i o n de e o r t i c o s t 6 r o n e d a n s le p l a s m a . Les t r a i t s v e r t i e a u x rep,r6sentent l ' e r r e u r s t a n d a r d de la m o y e n n e des m e s u r e s effeetu6es s u r 5 a n i m a u x an
nloins.
BIOCHIMtE, 1973, 55, n ° 9.
En effet, d ' u n e p a r t le ryth,me de la c o r t i e o s t 6 r o n e p l a s m a t i q u e est c o m p l ~ t e m e n t a b o l i et d ' a u t r e p a r t on en,r e g i s t r e u n e f o r t e a t t 6 n u a t i o n d u r y t h m e de l ' a c t i vit6 de la c h o l e s t 6 r o l - 7 . ~ - h y d r o x y l a s e (fig. 4). N 6 a n m o i n s , u n e 16gbre f l u c t u a t i o n de l'aetivit6 de la chol e s t 6 r o l - 7 a - h y d r o x y l a s e s e m b l e p e r s i s t e r ; elle r 6 s u l t e vraisemblablement d'une prise de l ~ t a m 6 t h a s o n e a c c r u e en fin de j o u r n 6 e . DISCUSSION. N o u s a v o n s rr~ontr6 p.r6c6demm,ent q u e le r y t h m e c i r c a d i e n de l ' a c t i v i t 6 de la c h o l e s t b r o l - 7 a - h y d r o x y l a s e est contr61d p a r r a c t i v i t 6 de 1'axe h y p o p h y s o - s u r r 6 n a l i e n [5]. La r 6 g u l a t i o n de ce r y t h m e e n z y m a t i q u e r 6 s u l t e v r a i s e m b l a b l e m e n t de F a c t i o n de la cortic.ost6rone s u r la nOosynth~:se de l ' e n z y m e . E n effet, d i f f 6 r e n t s g l u c o c o r t i c o . s t 6 r o i d e s n a t u r e l s ou s y n t h 6 t i q u e s a d m i nistr6s par vole intrap6rito.n6ale provoquent une augmenta.tion d'activit6 enzymatique. Par contre cette augmentation est abo.lie p a r 1 ' i n j e c t i o n p r 6 a l a b l e d ' a c t i n o m y e i n e D. Cette e x p e r i e n c e i n d i q u e q u e l ' i n d u c t i o n de la c h o l e s t ~ r o . l - 7 a - h y d r o x y l a s e p a r les c o r t i e o i d e s n~eessite u n e s y n t h ~ s e c o n t i n u e de RNA. De plus, chez 1 ' a n i m a l n o r m a l a d u l t e , on o b s e r v e u n e ~vo.lution s i m i l a i r e d u r y t h m e de l'aetivit~ de la c h o l e s t 6 r o . l - T a - h y d r o x y l a s e et de celui d u p r i n c i p a l glucocortieo.stbroide n a t u r e l chez le rat, la c o r t i c o s t 6 r o n e . Enfin, n.ous a v o n s m o n t r 6 pr~c:~demment q u e le p a r a l l ~ l i s m e e n t r e ces d e u x p a r a m ~ t r e s s ' o b s e r v e ~ g a l e m e n t Iors d u d 6 v e l o . p p e m e n t p o s t n a t a l de r a n i m a l [15]. Ces diff6rents r ~ s u l t a t s p o r t e n t /t croire q u e le t a u x de c o r t i c o s t 6 r o n e p l a s m a t i q u e j o u e u n r61e i m p o r t a n t •t a n s l ' 6 t a b . l i s s e m e a t d u r y t h m e de l'activit~ de la c h o l e s t 6 r o l - 7 ~ - h y d r o x y l a s e . On d o i t 6 g a l e m e n t s i g n a l e r qne t o u s les g l u c o c o r t i c o s t ~ r o i d e s i n d u i s e n t p r o b a b l e m e n t cette e n z y m e et i n h i h e n t la s~er6tion de C B F h des degr6s v a r i a b l e s . D+s l o r s , il e x i s t e u n e c o n c e n tratio.n de b ~ t a m ~ t h a s o n e q u i i n h i b e c o m p l b t e m e n t la s~er~tion h y p o . t h a l a m i q u e de C R F t o u t en n ' i n d u i s a n t q u e m o d d r 6 m e n t l'aetivit~ de la cho.lest~rol-7,tt-hydrox y l a s e . Ce r 6 s u l t a t est e n a c c o r d avec le c o n c e p t d ' u n e r e l a t i o n e n t r e la s t r u c t u r e de l ' e f f e e t e u r et l'activit~ e n z y m a t i q u e q u i en r6sulte.
Rgthme
circadien
de la c h o l e s t ~ r o l - 7 ~ - h y d r o x g l a s e .
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ContrGle par lcs glucocorticostdroi'des de l'activitd circadienne de la cholestdrol-7 -hydroxylase. J. V a n CANTFORT. Laboratoire de Chimie mddicale, Bd de la Constitution, 151, B 4000 (21-6-1973).
L ' a e t i v i t d de la c h o l e s t d r o l - 7 t t - h y d r o x y l a s e p r d s e n t e u n r y t h m e c i r c a d i e n trGs accentual [1, 2, 3, 4]. De plus, n o u s a v o n s m o n t r 6 q n e ee r y t h m e est s o u s le eontrAle horrrronal de l ' a x e h y p o p h y s o - s u r r d n a l i e n puisque, chez les r a t s s u r r d n a l e c t o m i s d s ou h y p o p h y s e c t o m i s ~ s , l ' a u g m e n t a t i o n d ' a c t i v i t d e n z y m a t i q u e q u e l'on o b s e r v e u o r m a l e m e n t en fin de j o u r et en d 6 b u t de n u i t est a b o l i e [5]. Ce p h d n o m G n e n ' e s t e e p e n d a n t p a s p a r t i c u l i e r ~ l ' e n z y m e dtudide c a r les v a r i a t i o n s circad i e n n e s de l ' a e t i v i t 6 d ' a u t r e s e n z y m e s h d p a t i q u e s relies q u e l ' h e x o b a r b i t a l o x y d a s e [6], l ' a m i n o p y r i n e d d m d t h y l a s e [7] et I'HMG CoA r d d u c t a s e [8] s o n t i n h i b d e s d a n s les mGmes c o n d i t i o n s . Cette brGve c o m m u n i c a t i o n a p o u r o b j e c t i f de prGciser l ' o r i g i n e h o r m o n a l e d u r y t h m e e i r c a d i e n de la cholestdrol-7ct-hydroxylase. METHODES. T o u t e s les d d t e r m i n a t i o n s de l ' a c t i v i t 5 de Ia chol e s t d r o l - T a - h y d r o x y l a s e o n t 6td rdalisdes s u r des r a t s W i s t a r raffles (180 g) dlevGs en lignde c o n s a n g u i n e darts u n e a n i m a l e r i e dclairde a r t i f i c i e l l e m e n t de 6 18 h e u r e s . La t e c h n i q u e de d o s a g e de l ' a c t i v i t d de l ' e n z y m e r e p o s e s u r les f a i r s e x p d r i m e n t a u x s u i v a n t s : 1. la r d a c t i o n e n z y m a t i q u e c o n s i s t e en u n e s u b s t i t u t i o n d i r e c t e et stdrdospdcifique de l ' h y d r o g G n e situd en p o s i t i o n 7a p a r u n e f o n c t i o n h y d r o x y l e [9] ; 2. le r e m p l a c e m e n t en 7ct de l ' h y d r o g G n e p a r l ' h y d r o x y l e se rGalise s a n s effet i s o t o p i q u e [10]. Le d o s a g e c o n s i s t e d o n c h m e s u r e r l ' e a u tritide libGr~e d a n s le m i l i e u d ' i n c u b a t i o n ~ p a r t i r d ' n n s u b s t r a t s p d c i f i q u e m e n t t r i t i d e n 7a (fig. 1).
Liege - - Belgique.
(0,2 U.I.), de la c y s t d a m i n e (20 raM), d u MgCI_~ (4 mM) et la p r d p a r a t i o n e n z y m a t i q u e , 125 ~ti d u s u r n a g e a n t de 9 000 × g d ' u n h o m o g ~ n a t a u 1 / 5 d a n s le KC1 i s o t o n i q u e . AprGs 30 m i n u t e s d ' i n c u b a t i o n , la r d a c t i o n e n z y m a t i q u e est arr~tde p a r 1,5 m l d ' a c i d e t r i c h l o r a c d t i q u e h 20 p. cent. Aprbs c e n t r i f u g a t i o n et 6 1 i m i n a t i o n d u prdcipit~ p r o t d i n i q u e , 1E s u r n a g e a n t est distilld s o n s v i d e et l ' e a u t r i t i d e est comptGe p a r s c i n t i l l a t i o n l i q u i d e d a n s le m d l a n g e de B r a y [11]. Le d o s a g e de la c o r t i c o s t d r o n e a dtd rGalisd s e l o n la m d t h o d e de S i l b e r et al [112] modifide p a r G i b b s [13]. RESULTATS. P u i s q u e la s u r r d n a l e c t o m i e p r o v o q u e u n e i n h i b i t i o n complGte d u r y t h m e c i r c a d i e n de la c h o l e s t d r o l - 7 a h y d r o x y l a s e , n o u s a v o n s t e n t d de d d t e r m i n e r q u e l l e s 6 t a i e n t les h o r m o n e s s u r r d n a l i e n n e s c a p a b l e s d ' i n f l u e n cer le r y t h m e . D a n s ce b u t , n o u s a v o n s injectd, p a r vote i n t r a p d r i t o n d a l e h 8 h e u r e s du m a t i n , des cortic o s t d r o i d e s n a t u r e l s ( c o r t i e o s t d r o n e et c o r t i s o l , 2 m g / kg) et s y n t h d t i q u e ( b ~ t a m d t h a s o n e , 2 m g / k g ) et u n m i n d r a l o c o r t i c o i d e ( a l d o s t d r o n e , 0,01 m g / k g ) . T r o i s h e u r e s aprGs l'injection, l ' a c t i v i t d e n z y m a t i q u e est p r a t i q u e m e n t i n c h a n g d e chez les a n i m a u x t d m o i n s et chez les a n i m a u x t r a i t d s h l ' a l d o s t d r o n e . P a r contre, elle est trGs s i g n i f i c a t i v e m e n t a u g m e n t d e (P < 0,01) chez les r a t s t r a i t d s p a r les diffdrents g l u c o c o r t i c o s t d roides.
I00= ~
betamdshasone [~rag/llg) cor ticontdrone (21ng/kg} co!r tisol(2mg/kg)
"6 J
50tenloins
aldo~Groae{0.0~ragItg)
HO~-.3H
Cholesterol O 7~hydroxylaseH
~
H O
Fro. 1. - - M 6 c a n i s m e d u d o s a g e de Ia c h o l e s t d r o l - 7 a h y d r o x y l a s e h p a r t i r de c h o l e s t d r o l - 7 a - 3 H . En pratique 150 nmoles de eholestdrol-7a-3H (activitd spdcifique : 1,35 m C u r i e / m m o l e ) et 0,75 mg de T w e e n 80, a g e n t p e r m e t t a n t la s o l u b i l i s a t i o n du s u b strat, s o n t ddposds d a n s le f o n d d ' u n t u b e ~ essai en s o l u t i o n d a n s l'acdtone. Ce s o l v a n t est d v a p o r d s o u s c o u r a n t d ' a z o t e et est ddposd s u r le film T w e e n cholestdrol. Ce m i l i e u c o n t i e n t darts u n v o l u m e final de 0,5 m l d u t a m p o n p h o s p h a t e p o t a s s i q u e pH 7,4 (100 mM) d u N A D P ÷ (2 mM), du g l u c o s e - 6 - p h o s p h a t e (20 raM), de la g l u e o s e - 6 - p h o s p h a t e d d s h y d r o g d n a s e
ae~inow~rci nel)*cor ticosteronv --@actin~naycineD (Img,'kg) l'
m
,
e-.
~i I-Ieuresdu jour Fw,. 2. - - V a r i a t i o n de l ' a c t i v i t d de la e h o l e s t d r o l 7 a - h y d r o x y l a s e s o u s l ' i n f l u e n c e de diffdrents cortic o i d e s i n j e c t d s p a r vole i n t r a p d r i t o n d a l e 3 h e u r e s a v a n t le s a c r i f c e . * M o y e n n e des m e s u r e s effectu~es s u r 5 a n i m a u x . 8
Afin de p r d c i s e r le m d c a n i s m e p a r l e q u e l les glucocorticostdroides agissent, nous avons injectd un inhibit e u r de la s y n t h ~ s e des p r o t d i n e s ( a c t i n o m y c i n e D, 1 m g / k g i.p.) l0 m i n u t e s a v a n t l ' a d m i n i s t r a t i o n de c o r t i c o s t d r o n e (2 m g / k g i.p.). D a n s ce cas, on p r d v i e n t
J. Van Cantfort.
1172
l'augmentation d'activit6 enzymatique produite par la c o r t i e o s t 6 r o n e et o n o b s e r v e u n e i n h i b i t i o n c o m p a r a b l e h• celle e n r e g i s t r ~ e ap.r~s u n e s i m p l e a d m i n i s t r a tio.n d ' a c t i n o m y c i n e D (fig. 2). L a diffOrence d ' a c t i v i t 6 e n z y m . a t i q u e o b s e r v 6 e en p r 6 s e n c e et en l ' a b s e n e e d ' a c t i n o m y e i n e D no.us p e r m e t de c o n e l u r e q u e F a c t i o n
t~o.
"
-0,3
¢
m e s u r 6 en p.araltble l'activit6 de l ' e n z y m e et ]e t a u x de c o r t i e o s t 6 r o n e p l a s m a t i q u e , pro,duit m a j o r i t a i r e de l ' e x c r ~ t i o n corticale. L o r s q u e l ' a n i m a l e r i e est 6clair~e n o r m a l e m e n t (6 h 18 h), ces d e u x p a r a m b t r e s 6 v o l u e n t d ' u n e m a n i 6 r e s i m i l a i r e et p r 6 s e n t e n t l e u r a c r o p h a s e v e r s 22 h e u r e s (fig. 3). Les b i o r y t h m e s de la eorticost6ro.ne et de la e h o l e s t 6 r o l - 7 ~ - h y d r o x y l a s e s o n t - i l s a b o l i s ap.r~s i n j e c t i o n n a t u relle d ' u n g l u c o e o r t i c o i d e s y n t h 6 t i q u e d i s s o u s d u n s l ' e a u de b o i s s o n ? E u p r i n c i p e , l'effet o b s e r v 6 d o i t s ' i n t e r p r 6 t e r en t e n a n t co.mpte des prop.ri6t6s suivantes : a) les g l u c o c o r t i c o i d e s i n d u i s e n t la s y n t h ~ s e de la c h o l e s t ~ r o l - 7 c t - h y d r o x y l a s e (fig, 2) ; b) ils i n h i b e n t selo.n u n p r o c e s s u s de r 6 t r o a e t i o n la s6cr6tion e o r t i e o - s u r r 6 n a l i e n n e en b l o q u a n t l ' e x e r 6 t i o n de C R F a u n i v e a u de l ' h y p o ~ h a l a m u s [13']. Ces d e u x effets so.nt d ' a i l l e u r s e n r e g i s t r 6 s si l ' o n a d m i n i s t r e p e n d a n t 24 h e u r e s la b 6 t a m 6 t h a s o n e d a n s l ' e a u de h o i s s o n h la dose de 20 ,vg/ml, eoneentratio.n qui c o r r e s p o n d s e l o n H o d g e s et M i t e h l e y [14] h u n e a b s o r p t i o n j o u r n a l i 6 r e & e n v i r o n 5 m g / k g de rat.
Het~re~ du jour
Fxfi. 3. - - E v o l u t i o n de l'activit~ de la c h o l e s t 6 r o l - 7 a hydroxylase (×--x) et de la c o n c e n t r a t i o n p l a s m a t i q u e de co.rticost6ro.ne ( ~ ............ . t a u t o u r s d u n y c th6m6re. Les t r a i t s v e r t i c a u x rep.r6sentent l ' e r r e u r s t a n d a r d de la m o y e n n e des m e s u r e s effeetu6es s u r 5 a n i m a u x a u lnoins. des g l u c o c o r t i e o s t 6 r o , i d e s se s i t u e a u n i v e a u g 6 n i q u e et q u e ces h o r m o n e s i n d u i s e n t tr~s n e t t e m e n t et tr~s r a p t d e m e n t la c h o l e s t ~ r o l - 7 , a - h y d r o x y l a s e . A l'effet de v4rifier la r e l a t i o n e x i s t a n t e n t r e la c o n c e n t r a t i o n de c o r t i e o s t 6 r o i d e s et l'aetivit6 de la e h o t e s t 6 r o I - 7 ~ - h y d r o x y l a s e chez le rat, n o u s a v o n s
120.
Activite de la Cholestdro1-7, I - hydroxylase (n moles/hxg foie) t~moins
SO-
4b~tam~thasane
40-
Corticost6rone plaarnatique (.tt g/m I ) 0.30.~:--
/ ~ ' ~
tbmoins
~
0.t-
~
~
t'2
I1~
I
I h. . . . . du j ....
FIG, 4. - - I n f l u e n c e de la b~tam~,thas.one ( a d m i n r s t r ~ e d a n s l ' e a u de b o i s s o n p e n d a n t 24 h e u r e s h la d o s e de 20 i~g/ml) s u r les r y t h m e s c i r c a d i e n s de l ' a c t i v i t 6 de la c h o l e s t 6 r o l - T a - h y d r o x y l a s e et de la c o n c e n t r a t i o n de e o r t i c o s t 6 r o n e d a n s le p l a s m a . Les t r a i t s v e r t i e a u x rep,r6sentent l ' e r r e u r s t a n d a r d de la m o y e n n e des m e s u r e s effeetu6es s u r 5 a n i m a u x an
nloins.
BIOCHIMtE, 1973, 55, n ° 9.
En effet, d ' u n e p a r t le ryth,me de la c o r t i e o s t 6 r o n e p l a s m a t i q u e est c o m p l ~ t e m e n t a b o l i et d ' a u t r e p a r t on en,r e g i s t r e u n e f o r t e a t t 6 n u a t i o n d u r y t h m e de l ' a c t i vit6 de la c h o l e s t 6 r o l - 7 . ~ - h y d r o x y l a s e (fig. 4). N 6 a n m o i n s , u n e 16gbre f l u c t u a t i o n de l'aetivit6 de la chol e s t 6 r o l - 7 a - h y d r o x y l a s e s e m b l e p e r s i s t e r ; elle r 6 s u l t e vraisemblablement d'une prise de l ~ t a m 6 t h a s o n e a c c r u e en fin de j o u r n 6 e . DISCUSSION. N o u s a v o n s rr~ontr6 p.r6c6demm,ent q u e le r y t h m e c i r c a d i e n de l ' a c t i v i t 6 de la c h o l e s t b r o l - 7 a - h y d r o x y l a s e est contr61d p a r r a c t i v i t 6 de 1'axe h y p o p h y s o - s u r r 6 n a l i e n [5]. La r 6 g u l a t i o n de ce r y t h m e e n z y m a t i q u e r 6 s u l t e v r a i s e m b l a b l e m e n t de F a c t i o n de la cortic.ost6rone s u r la nOosynth~:se de l ' e n z y m e . E n effet, d i f f 6 r e n t s g l u c o c o r t i c o . s t 6 r o i d e s n a t u r e l s ou s y n t h 6 t i q u e s a d m i nistr6s par vole intrap6rito.n6ale provoquent une augmenta.tion d'activit6 enzymatique. Par contre cette augmentation est abo.lie p a r 1 ' i n j e c t i o n p r 6 a l a b l e d ' a c t i n o m y e i n e D. Cette e x p e r i e n c e i n d i q u e q u e l ' i n d u c t i o n de la c h o l e s t ~ r o . l - 7 a - h y d r o x y l a s e p a r les c o r t i e o i d e s n~eessite u n e s y n t h ~ s e c o n t i n u e de RNA. De plus, chez 1 ' a n i m a l n o r m a l a d u l t e , on o b s e r v e u n e ~vo.lution s i m i l a i r e d u r y t h m e de l'aetivit~ de la c h o l e s t 6 r o . l - T a - h y d r o x y l a s e et de celui d u p r i n c i p a l glucocortieo.stbroide n a t u r e l chez le rat, la c o r t i c o s t 6 r o n e . Enfin, n.ous a v o n s m o n t r 6 pr~c:~demment q u e le p a r a l l ~ l i s m e e n t r e ces d e u x p a r a m ~ t r e s s ' o b s e r v e ~ g a l e m e n t Iors d u d 6 v e l o . p p e m e n t p o s t n a t a l de r a n i m a l [15]. Ces diff6rents r ~ s u l t a t s p o r t e n t /t croire q u e le t a u x de c o r t i c o s t 6 r o n e p l a s m a t i q u e j o u e u n r61e i m p o r t a n t •t a n s l ' 6 t a b . l i s s e m e a t d u r y t h m e de l'activit~ de la c h o l e s t 6 r o l - 7 ~ - h y d r o x y l a s e . On d o i t 6 g a l e m e n t s i g n a l e r qne t o u s les g l u c o c o r t i c o s t ~ r o i d e s i n d u i s e n t p r o b a b l e m e n t cette e n z y m e et i n h i h e n t la s~er6tion de C B F h des degr6s v a r i a b l e s . D+s l o r s , il e x i s t e u n e c o n c e n tratio.n de b ~ t a m ~ t h a s o n e q u i i n h i b e c o m p l b t e m e n t la s~er~tion h y p o . t h a l a m i q u e de C R F t o u t en n ' i n d u i s a n t q u e m o d d r 6 m e n t l'aetivit~ de la cho.lest~rol-7,tt-hydrox y l a s e . Ce r 6 s u l t a t est e n a c c o r d avec le c o n c e p t d ' u n e r e l a t i o n e n t r e la s t r u c t u r e de l ' e f f e e t e u r et l'activit~ e n z y m a t i q u e q u i en r6sulte.
Rgthme
circadien
de la c h o l e s t ~ r o l - 7 ~ - h y d r o x g l a s e .
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