Le Rôle Complexe de l'Hormone de Croissance et de la Prolactine dans le Cancer du Sein
Explorer les doubles rôles de la GH et de la PRL dans la dynamique du cancer.
Chen Chen, Jing Jiang, Tejeshwar C. Rao, Ying Liu, Tatiana T. Marquez Lago, Stuart J. Frank, André Leier
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Table des matières
- Liens Hormonaux avec le Cancer
- C'est Quoi Ces Récepteurs ?
- Le Processus de Signalisation
- Le Mystère de l'Interaction Hormonal
- Les Effets de GH et PRL sur la Distribution des Récepteurs
- Enquête sur la Co-localisation
- Modification de la Présence des Récepteurs
- La Région Box1 : Un Acteur Clé
- Implications pour le Cancer du Sein
- Directions Futures
- Source originale
L'Hormone de croissance (GH) et la Prolactine (PRL) sont des substances importantes produites par l'hypophyse antérieure dans notre cerveau. Pense à elles comme les managers de différents processus corporels. La GH s'occupe de la croissance et du métabolisme—c'est la force qui permet à notre corps de construire et de décomposer des substances. D'un autre côté, la PRL prend le relais quand il s'agit du développement des seins et de l'allaitement des bébés.
Non seulement la GH et la PRL jouent des rôles cruciaux dans les fonctions corporelles, mais elles semblent aussi avoir un lien avec le cancer, surtout le Cancer du sein. Il y a beaucoup de recherches en cours sur comment ces hormones et leurs Récepteurs peuvent promouvoir ou même combattre le cancer.
Liens Hormonaux avec le Cancer
Les chercheurs ont découvert que les récepteurs de GH (GHR) et de PRL (PRLR) sont souvent présents dans divers types de cancer, y compris le cancer du sein (BC). Dans de nombreux cas, le GHR apparaît fréquemment, tandis que le PRLR est souvent surproduit. Bien que ces récepteurs soient principalement liés à la croissance des tumeurs, il y a des cas où la PRL a agi plus comme un super-héros en montrant des effets anti-cancer.
Fait intéressant, un type spécial d’anticorps qui cible le PRLR n'a montré aucun effet anti-cancer chez les patients atteints d'un cancer du sein avancé exprimant le PRLR. Cela soulève des questions sur la question de savoir si le PRLR est aussi mauvais qu'on le pensait ou s'il fonctionne différemment selon le contexte—comme qui d'autre traîne dans les parages (comme d'autres hormones).
C'est Quoi Ces Récepteurs ?
Le GHR et le PRLR sont tous deux des protéines qui se trouvent à la surface des cellules et font partie d'une plus grande famille connue sous le nom de récepteurs de cytokines de classe I. Ils sont comme des videurs à l'extérieur d'une boîte de nuit, laissant entrer certaines personnes (hormones) pour créer des changements à l'intérieur de la cellule. Chacun de ces récepteurs a des parties spécifiques qui leur permettent de communiquer avec d'autres protéines dans le corps.
Le GHR a plusieurs versions, dont une qui manque d'une section pour se connecter avec d'autres protéines. Le PRLR a également différentes formes, y compris une version longue et des versions plus courtes. Ces différences peuvent changer la façon dont ils interagissent avec les hormones et réagissent à elles.
Le Processus de Signalisation
Quand la GH se lie au GHR ou que la PRL s'attache au PRLR, ça provoque des changements à l'intérieur des cellules. Cependant, aucun des récepteurs ne peut déclencher l'action tout seul—ils ont besoin de s'associer avec une autre protéine appelée Janus kinase 2 (JAK2). La JAK2 est comme le sidekick qui aide à transmettre le message à l'intérieur de la cellule. Ce partenariat aide à activer d'autres protéines qui entraînent divers effets, comme la croissance ou même des changements dans l'expression des gènes.
Le Mystère de l'Interaction Hormonal
C'est encore plus intéressant : il y a des preuves que le GHR et le PRLR peuvent travailler ensemble. Des études préliminaires ont montré que ces deux récepteurs pouvaient se rassembler et changer la façon dont ils agissent après une exposition à certaines substances. Dans les cellules de cancer du sein, les scientifiques ont trouvé des interactions physiques directes entre le GHR et le PRLR, ce qui suggère qu'ils peuvent coopérer de manières encore inexplorées.
Dans des études récentes, les chercheurs ont utilisé des techniques d'imagerie avancées pour voir comment ces deux hormones interagissent à la surface des cellules de cancer du sein. Ils ont découvert que les récepteurs forment des grappes, comme des groupes d'amis à une fête. Quand les hormones sont introduites, ils voient des changements dans le nombre de ces grappes, révélant une relation complexe influencée par la présence de ces hormones.
Les Effets de GH et PRL sur la Distribution des Récepteurs
Pendant les expériences, les effets de la GH et de la PRL sur la présence de GHR et de PRLR à la surface des cellules étaient étonnamment clairs. Quand on traitait ces cellules avec ces hormones, le nombre de PRLR à la surface des cellules a explosé, tandis que le GHR commençait à disparaître. Cela a conduit les scientifiques à se demander quel rôle ces changements jouent dans le développement du cancer.
Quand des cellules de cancer du sein étaient traitées avec de la GH ou de la PRL, le PRLR augmentait rapidement, tandis que le GHR diminuait—même lorsque la PRL ne se lie même pas au GHR. Ce phénomène curieux laisse entrevoir des interactions plus profondes entre ces hormones qui pourraient affecter la progression du cancer.
Enquête sur la Co-localisation
Les chercheurs ont examiné de près l'agencement spatial de ces récepteurs, utilisant des techniques pour voir à quelle distance ils étaient les uns des autres à la surface des cellules. Il s'avère que le GHR et le PRLR se trouvent souvent proches l'un de l'autre ; ils sont comme deux amis traînant à un concert. Cependant, quand les hormones étaient introduites, le nombre de fois où ils pouvaient être trouvés ensemble a chuté de manière significative.
Cela indique que la relation entre ces deux récepteurs peut changer en fonction des signaux hormonaux, ce qui pourrait influencer le comportement des cellules, en particulier dans le contexte du cancer.
Modification de la Présence des Récepteurs
Une découverte centrale de la recherche est que la PRL peut activement réduire le nombre de GHR à la surface des cellules, mais cet effet ne se produit que lorsque le PRLR est également présent. Les scientifiques ont créé des cellules modifiées sans PRLR pour confirmer cela. En l'absence de PRLR, la PRL ne pouvait pas diminuer les niveaux de GHR, ce qui suggère que la présence de PRLR est cruciale pour cet effet de régulation.
Cette observation pourrait expliquer comment la PRL pourrait jouer un rôle dans le cancer. Si la PRL module la quantité de GHR disponible à la surface des cellules, cela pourrait influencer la façon dont les cellules répondent aux signaux de croissance.
La Région Box1 : Un Acteur Clé
Une pièce clé du puzzle est une zone spécifique du PRLR appelée région Box1. Les études indiquent que cette région Box1 est essentielle pour l'interaction entre le GHR et le PRLR. Quand la zone Box1 est altérée ou supprimée, la capacité de la PRL à réduire les niveaux de GHR est perdue.
Cela révèle l'importance de domaines spécifiques des récepteurs dans la régulation de la façon dont ces hormones travaillent ensemble, et cela suggère que comprendre ces détails pourrait mener à de meilleurs traitements pour les cancers liés aux hormones.
Implications pour le Cancer du Sein
Cette interaction entre la GH, la PRL et leurs récepteurs est particulièrement fascinante dans le contexte du cancer du sein. Bien que certaines études suggèrent que la PRL peut aider à combattre le cancer, d'autres indiquent qu'elle peut le promouvoir. Les rôles variés de la PRL dans différents contextes méritent d'être étudiés davantage.
Par exemple, dans certaines cellules de cancer du sein, la présence de PRL semble réduire la croissance des tumeurs, tandis que dans d'autres, elle semble avoir l'effet inverse. C'est un domaine parfait pour exploration alors que les scientifiques plongent plus profondément dans le complexe monde de la signalisation hormonale et du cancer.
Directions Futures
En regardant vers l'avenir, les chercheurs espèrent élargir leurs enquêtes au-delà des cellules isolées utilisées dans les études actuelles. Ils veulent examiner comment ces processus se déroulent dans d'autres types de cellules et les implications potentielles pour les thérapies ciblant ces interactions hormonales. Il y a beaucoup d'excitation à découvrir comment la GH et la PRL pourraient être manipulées pour améliorer les traitements du cancer et éventuellement mener à de nouvelles stratégies pour gérer les cancers liés aux hormones comme le cancer du sein.
En conclusion, la GH et la PRL pourraient être des joueurs bien connus dans les systèmes de nos corps, mais leurs rôles sont complexes—surtout en ce qui concerne le cancer. Les interactions entre leurs récepteurs créent un paysage dynamique qui pourrait offrir des perspectives sur de nouvelles possibilités de traitement. Les scientifiques sont en quête de découvrir les secrets de ces hormones, et bien qu'il y ait un long chemin à parcourir, le voyage sera sûrement rempli de découvertes surprenantes.
Alors, qui savait que ces hormones n'étaient pas juste là pour la croissance et la production de lait, mais pouvaient aussi être des acteurs dans le jeu du cancer ? Reste à l'écoute, parce que la science est toujours pleine de surprises !
Source originale
Titre: A role for JAK2 in mediating cell surface GHR-PRLR interaction
Résumé: Growth hormone (GH) receptor (GHR) and (full-length) prolactin (PRL) receptor (PRLR) are transmembrane class I cytokine receptors that co-exist in various normal and cancerous cells. Both receptors respond to their associated ligands predominantly by activating the Janus Kinase 2 (JAK2)-signal transducer and activator of transcription (STAT) signaling pathways, and both are also known to initiate receptor-specific JAK2-independent signaling. Together with their cognate ligands, these receptors have been associated with pro-tumorigenic effects in various cancers, including breast cancer (BC). Human GH is known to bind GHR and PRLR, while PRL can only bind PRLR. A growing body of work suggests that GHR and PRLR can form heteromers in BC cells, modulating GH signal transduction. However, the dynamics of PRLR and GHR on the plasma membrane and how these could affect their respective signaling still need to be understood. To this end, we set out to unravel the spatiotemporal dynamics of GHR and PRLR on the surface of human T47D breast cancer cells and {gamma}2A-JAK2 cells. We applied direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM) and quantified the colocalization and availability of both receptors on the plasma membrane at the nanometer scale at different time points following treatment with GH and PRL. In cells co-expressing GHR and PRLR, we surprisingly observed that not only GH but also PRL treatment induces a significant loss of surface GHR. In cells lacking PRLR or expressing a mutant PRLR deficient in JAK2 binding, we observed that GH induces downregulation of cell surface membrane-bound GHR, but PRL no longer induces loss of surface GHR. Colocalizations of GHR and PRLR were confirmed by proximity ligation (PL) assay. Our results suggest that PRLR-GHR interaction, direct or indirect, is indispensable for PRL- but not GH- induced loss of surface GHR and for both GH-induced and PRL-induced increase of surface PRLR, with potential consequences for downstream signaling. Furthermore, our results suggest that JAK2 binding via the receptor intracellular domains Box1 element is crucial for the observed regulation of one class I cytokine receptors cell surface availability via ligand-induced activation of another class I cytokine receptor. Our findings shed new light on the reciprocal and collective role that PRLR and GHR play in regulating cell signaling.
Auteurs: Chen Chen, Jing Jiang, Tejeshwar C. Rao, Ying Liu, Tatiana T. Marquez Lago, Stuart J. Frank, André Leier
Dernière mise à jour: 2024-12-19 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.01.555812
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.01.555812.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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