Pro-apoptotic effects of parathyroid hormone in intestinal cells

Apoptosis, a form of programmed cell death, is a process fundamental to normal growth and development, immune response, tissue remodeling after injury or insult, and homeostasis of the intestinal epithelium. Recently, it has become apparent that apoptosis is a crucial process in skeletal development and homeostasis, and that signaling by the parathyroid hormone (PTH) receptor can either promote or suppress apoptosis depending on the cellular context. In this study, we evaluated the role of PTH in intestinal apoptosis using human colonic Caco-2 cells. To that end, Caco-2 cells were exposed to PTH ([10.sup.-8] mol/L) for 1-5 days. Evaluation of cell survival by use of resazurin staining, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl) -2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium (MTS) staining, and crystal violet staining revealed that PTH treatment diminishes the number of viable cells. Assessment of cells after PTH treatment by use of propidium iodide showed that the hormone increased the number of red-stained (dead) cells (178%, 5 days). Moreover, we found that the hormone induced disruption of actin filaments with changes to cellular shape, alteration of cell-to-cell junctions, externalization of membrane phosphatidylserine, chromatin condensation, and DNA fragmentation of the nucleus, which are morphological features consistent with apoptosis. In addition, PTH treatment revealed a cytosolic staining pattern of 14-3-3. However, the significance of such differential localization for 14-3-3 function remains unknown. Taken together, the present study suggests that PTH promotes apoptosis in Caco-2 intestinal cells. Key words: parathyroid hormone, Caco-2 cells, apoptosis. L'apoptose, une forme de mort cellulaire programmee, est un processus fondamental de la croissance et du developpement normaux, de la reponse immunitaire, du remodelage tissulaire apres un dommage ou une agression, et elle joue un role critique dans le maintien de l'homeostasie de l'epithelium intestinal. Recemment, il est devenu clair que l'apoptose constituait un processus crucial du developpement et de l'homeostasie du squelette et que la signalisation issue du recepteur de la PTH pouvait soit promouvoir, soit supprimer l'apoptose selon le contexte cellulaire. Dans cette etude, nous avons evalue le role de la PTH dans l'apoptose intestinale a l'aide des cellules de colon humain Caco-2. Pour ce faire, les cellules Caco-2 ont ete exposees pendant 1 a 5 jours a la PTH ([10.sup.-8] M). L'evaluation de la survie cellulaire par des marquages a la resazurine, au 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl) -2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium (MTS) ou au Crystal violet, a revele que le traitement a la PTH diminue le nombre de cellules viables. L'evaluation de la mortalite apres le traitement a la PTH avec l'iodure de propidium a montre que l'hormone augmente le nombre de cellules colorees en rouge (178 %, 5 jours). De plus, nous avons trouve que l'hormone induit une dissociation des filaments d'actine et des changements dans la forme des cellules, une alteration des jonctions cellule-cellule, une externalisation de la phosphatidylserine membranaire, ainsi qu'une condensation de la chromatine et une fragmentation de l'ADN, des caracteristiques morphologiques correspondant a l'apoptose. Un patron de coloration cytosolique de la 14-3-3 σ aussi ete observe suite au traitement a la PTH. Cependant, la signification de cette localisation differentielle de la fonction de la 14-3-3 reste inconnue. En somme, cette etude suggere que la PTH est un promoteur de l'apoptose des cellules intestinales Caco-2. Mots-cles : PTH, cellules Caco-2, apoptose. [Traduit par la Redaction]
Introduction Apoptosis is recognized as an important process responsible for maintaining the cellular balance between proliferation and death. This form of cell death can be induced by a wide range [...]