Wpływ chemicznego hamowania aktywności transkrypcyjnej NRF2 na strukturę i funkcję okrężnicy

Normalna funkcja przewodu pokarmowego zależy od kilku typów komórek i szlaków sygnałowych. Hamowanie aktywności transkrypcyjnej (TA) białka NRF2 może wpływać na zmiany w czynności okrężnicy związane ze starzeniem. W proces ten może być zaangażowana także sygnalizacja oestrogenowa. Przeprowadzone badanie miało na celu ustalenie, czy chemiczne hamowanie NRF2 TA wpływa na dystalny skurcz okrężnicy, czy ten potencjalny wpływ jest zależny od wieku oraz czy modyfikuje sygnalizację receptora oestrogenu u samic myszy. W badaniu samicom myszy C57BL6 typu dzikiego w wieku 3 i 6 miesięcy podawano inhibitor NRF2 TA ML385 (30 mg/kg) lub nośnik przez 7 dni dootrzewnowo w celu oceny funkcjonalności okrężnicy z wykorzystaniem testu wydalania perełek z okrężnicy in vivo. Zmierzono także poziom oestradiolu w surowicy oraz wykonano analizy histologiczne: barwienia H&E i, PAS oraz immunodetekcję receptorów oestrogenowych. Okazało się, że ML385 znacząco wpływa na kurczliwość okrężnicy u starszych myszy i hamuje aktywność transkrypcyjną NRF2. Nie było znaczących zmian w histologii okrężnicy, jednak młode zwierzęta którym podawano ML385 miały więcej komórek kubkowych, co uwidoczniono. barwieniem PAS. Pokazaliśmy więc, że hamowanie NRF2 TA zwiększa liczebność komórek kubkowych u młodych myszy. Ponadto, ponieważ zmiany te są zależne od wieku, skupiliśmy się na oestrogenie, którego poziom również zmienia się wraz z wiekiem, oraz na receptorach oestrogenowych, które wpływają na czynność i kurczliwość okrężnicy. Sprawdziliśmy poziomy oestrogenów, oraz ekspresję i lokalizację receptorów oestrogenowych. Poziomy 17-beta oestradiolu w surowicy nie zmieniły się po zahamowaniu NRF2 TA. podawanie ML385 zwiększało natomiast ekspresję ERα u starszych myszy, choć nie wpływało na ERβ. Zaobserwowaliśmy również, że ML385 nasila ekspresję GPR30 u starszych myszy. Podsumowując, 7-dniowe dootrzewnowe podawanie ML385 samicom myszy zmniejsza NRF2 TA w okrężnicy. Chemiczne hamowanie NRF2 TA wpływa na kurczliwość okrężnicy i liczebność komórek kubkowych u młodych samic myszy. Wyniki te wskazują, że chemiczne hamowanie NRF2 u samic myszy ma porównywalne skutki jak genetyczne hamowanie NRF2 (porównanie z naszymi już opublikowanymi danymi). NRF2 TA wpływa na ekspresję ERα i GPR30 w okrężnicy starszych samic.

Normal gastrointestinal function depends on several cell types and signalling pathways. Inhibition of NRF2 transcriptional activity (TA) may affect changes in colon function associated with aging. Oestrogen signalling may also be involved. This study aims to determine if chemical inhibition of NRF2 TA affects distal colon contraction, if this potential influence is age-dependent in female mice, and if it affects the oestrogen receptor signalling, C57BL6 wild type 3- and-6-month-old female mice were treated with NRF2 inhibitor ML385 (30 mg/kg) or vehicle for 7 days intraperitoneally to assess colon functionality, using the in vivo colon bead expulsion test. We measured also, serum oestradiol level, and performed some histological analyses: H&E or, PAS staining, and immunodetection of oestrogen receptors. We found that ML385 significantly affects colon contractility in older mice and inhibits NRF2 transcriptional activity. There were no significant changes in colon histology, however young animals treated with ML385 had more goblet cells, as confirmed by PAS staining. Thus, we demonstrated that NRF2 TA inhibition increases the number of goblet cells in young mice. Also, as this effect of ML385 was age-dependent, we focused on the oestrogen, whose level varies with age. Oestrogen receptors influence female colon function and contractility. We checked the oestrogen levels, as well as the oestrogen receptor expression and location. We found that serum 17-beta oestradiol levels did not alter following NRF2 TA inhibition, however ML385 increased ERα but not ERβ in older mice. Finally, we observed that ML385 upregulates the expression of GPR30 in older mice. In conclusion, 7-day intraperitoneal administration of ML385 to female mice reduces NRF2 TA in the colon. Chemical inhibition of NRF2 TA affects distal colon contractility and number of goblet cells in young female mice. These results show that chemical inhibition of NRF2 TA in female mice has comparable effects as genetic inhibition of NRF2 (confront with our already published data). NRF2 TA affects Erα and GPR30 expressions in the colon of older females.