Effetti endocrini diretti ed indiretti di pesticidi contaminanti sull’espressione di RACK1 e le loro implicazioni immunologiche nelle cellule THP-1

The Receptor for Activated C Kinase 1 (RACK1) plays an important role in the immune system activation and its expression is regulated by a complex balance between glucocorticoids and androgens. We previously demonstrated that monitoring RACK1 expression can be useful to evaluate the immunotoxic profile of known endocrine disrupting chemicals (EDCs), hormone-active substances that can interfere with the physiologic hormonal signalling. Here, we investigated the effects of the three contaminating and persistent pesticides: the fungicide vinclozolin (VIN), the herbicide atrazine (ATR) and the insecticide cypermethrin (CYP) on RACK1 expression and on the innate immune response in the validated in vitro model THP-1. VIN treatment resulted in the alteration of RACK1 promoter activity which was not significantly mirrored by mRNA and protein levels changes, while ATR and CYP treatment reduced RACK1 at promoter transcriptional activity, mRNA expression, and protein synthesis levels. In line with literature data and our previous observations, the results on RACK1 were paralleled by lipopolysaccharide‐induced interleukin‐8 (IL‐8) and tumour necrosis factor‐α (TNFα) release CD86 and CD54 surface marker expression. Moreover, our data indicate that alterations of RACK1 expression can occur also after exposure to EDCs with a mechanism of action not directly mediated by an interaction with a nuclear or membrane steroid receptor. Altogether, our data suggest that RACK1 could represent an important target of EDCs and a screening tool to evaluate their immunotoxic potential thus offering the opportunity to investigate the effects of different EDCs capable of interacting with different intracellular and membrane hormonal receptors and to better dissect their mechanisms of action and possible immunological implications.

Il recettore per la chinasi C attivata (RACK1) svolge un ruolo importante nell’attivazione del sistema immunitario e la sua espressione è regolata da un complesso equilibrio tra glucocorticoidi e androgeni. In precedenza, abbiamo dimostrato che il monitoraggio dell'espressione di RACK1 può essere utile per valutare il profilo immunotossico di sostanze chimiche che alterano il sistema endocrino (EDC), sostanze ormonali attive che possono interferire con la segnalazione ormonale fisiologica. In questo lavoro, abbiamo studiato gli effetti di tre pesticidi contaminanti e persistenti: il fungicida vinclozolin (VIN), l’erbicida atrazina (ATR) e l’insetticida cipermetrina (CYP) sull'espressione di RACK1 e sulla risposta immunitaria innata nelle cellule THP-1, un modello in vitro validato. Il trattamento con VIN ha comportato l'alterazione dell'attività del promotore di RACK1 che non era significativamente rispecchiata dai cambiamenti dei livelli di mRNA e proteine, mentre il trattamento con ATR e CYP ha ridotto l'attività trascrizionale del promotore di RACK1, l’espressione dell’mRNA e i livelli di sintesi della proteina. In linea con i dati della letteratura e le nostre precedenti osservazioni, i risultati su RACK1 sono stati messi in parallelo con il rilascio di interleuchina-8 (IL-8) e il fattore di necrosi tumorale-α (TNFα) indotto dal lipopolisaccaride (LPS) e dall'espressione dei marcatori di superficie CD86 e CD54. Inoltre, i nostri dati indicano che le alterazioni dell’espressione di RACK1 possono verificarsi anche dopo l'esposizione agli EDC con un meccanismo d'azione non direttamente mediato da un’interazione con un recettore steroideo nucleare o di membrana. Complessivamente, i nostri dati suggeriscono che RACK1 potrebbe rappresentare un importante bersaglio degli EDC e uno strumento di screening per valutare il loro potenziale immunotossico, offrendo così l'opportunità di studiare gli effetti di differenti EDC in grado di interagire con diversi recettori ormonali intracellulari e di membrana per analizzare meglio i loro meccanismi d'azione e le possibili implicazioni immunologiche.