Role of the cryptic fragment 53-74 of pre-pro TRH as a growth factor for rat anterior pituitary cells

Abstract

Il ruolo esercitato nell’asse ipotalamo-ipofisi da parte del peptide preproTRH 53-74 (pFT22), frammento criptico N-terminale del pro ormone ipotalamico proTRH, è ancora sconosciuto. Poiché nel ratto è stato dimostrato, in vitro, che i frammenti N-terminali del preproTRH possono essere rilasciati dall’eminenza mediana, sotto l’effetto di stimoli depolarizzanti, e sono sintetizzati dalla ghiandola ipofisaria stessa, abbiamo ipotizzato un’azione neuroendocrina e / o paracrina e / o autocrina del pFT22 sulle cellule dell'ipofisi anteriore. In studi preliminari abbiamo dimostrato che il pFT22 stimola l’ingresso in fase S precoce delle cellule adenoipofisarie, suggerendo, quindi, un ruolo nella regolazione della crescita cellulare. Per determinare se il pFT22 può agire come un fattore di crescita per le cellule adenoipofisarie di ratto, abbiamo studiato i suoi effetti sia sulla linea somatomammotropica GH4C1, sia su cellule di ipofisi anteriore derivanti da coltura primaria. Utilizzando una serie di tecniche di analisi, quali quantificazione del DNA, citometria a flusso, immunocitochimica, morfometria microscopica abbiamo dimostrato che il pFT22 può agire, in vitro come potente fattore di crescita a breve durata d’azione per le cellule adenoipofisarie di ratto. La sua azione è paragonabile e ancor più potente di quella dell’ IGF-1. Entrambi i peptidi sembrano ridurre il loro effetto trofico nel lungo termine, indicando una possibile saturazione dei recettori o inattivazione enzimatica. Questi risultati indicano che il pFT22 può essere coinvolto nella regolazione della crescita delle cellule dell’ipofisi anteriore, soprattutto della linea somatotropa. Sono in corso studi per valutare l ‘effetto del pFT22 nel controllo della crescita delle cellule staminali adenoipofisarie, e il loro utilizzo nella ricellularizzazione di scaffold per l’ingegnerizzazione della ghiandola ipofisaria anteriore.

The role exerted by the N-terminal fragment of the thyrotropin-releasing hormone precursor peptide, preproTRH 53-74 (pFT22) in the hypothalamic-pituitary axis is still unknown. Since N-terminal fragments of the rat preproTRH are released in vitro from the median eminence upon depolarizing stimuli, and may be synthesized in the pituitary gland we have hypothesized a neuroendocrine and/or paracrine and/or autocrine action of pFT22 on anterior pituitary cells. In preliminary studies we reported that pFT22 stimulated rat anterior pituitary cells to enter early S-phase of the cell cycle, suggesting a regulatory role on cell growth. To determine whether pFT22 may act as a novel growth factor for rat adenohypophysial cells we studied its effects on both the somatomammotroph cell line, GH4C1 and primary cultures of anterior pituitary. Using a number of analytical techniques, including DNA quantitation, flow cytometry, immunocytochemistry, and light microscopic morphometry we show that pFT22 may in vitro behave as a short-acting and powerfull growth factor for rat anterior pituitary cells. Its action is comparable and even more sustained than that of IGF-1. Both peptides seems to reduces their growth effect in the long term, suggesting either possible receptor saturation or enzymatic inactivation. These results suggest that pFT22 may be involved in the regulation of growth of anterior pituitary cells, primarily somatotrophs both in normal and adenomatous conditions. Studies are in progress to evaluate pFT22 as a new molecular tool for growth control of anterior pituitary stem cells, and their colonization of bioartificial scaffolds for tissue engineering of the anterior pituitary gland.