Signaling LH- e hCG-mediato in cellule target e linee cellulari trasfettate con LHCGR

Chorionic gonadotropin (hCG) and luteinizing hormone (LH) are glycoprotein hormones mediating crucial events in human sexual development and fertility. Since they act by binding to the common lutropin/choriogonadotropin receptor (LHCGR), which belongs to the superfamily of the G-protein coupled receptors, LH and hCG were traditionally considered equivalent. However, some hints suggested that LHCGR is able to differentiate the LH/hCG binding, thus resulting in differential signaling. In the present study, we have compared the activity of recombinant LH and hCG, in terms of signaling pathways activation, by using different cell models. In HEK293 cells transiently transfected with the LHCGR, and in MLTC1 cells naturally expressing the mouse lhcgr, we have evaluated the cAMP accumulation, , β-arrestin 2 recruitment, IP1 production and steroid production. Also, in human granulosa-lutein cells (hGLC) naturally expressing the LHCGR, we analyzed the cAMP, phospo-CREB, -ERK1/2 and -AKT activation, gene expression and steroids production upon LH/hCG treatment, in the presence of a fixed FSH dose. In murine primary Leydig cells, we have compared the activity of LH/hCG, in terms of cAMP accumulation, phospo-CREB and -ERK1/2 activation, gene expression and testosterone synthesis. The results demonstrated that hCG and LH, exert quantitatively and qualitatively different intracellular events and biased signaling.

La gonadotropina corionica umana (hCG) e l’ormone luteinizzante (LH) sono ormoni glicoproteici che mediano eventi cruciali nello sviluppo sessuale e nella fertilità umana. Siccome agiscono legando il comune recettore dell’ormone luteinizzante/coriogonadotropina (LHCGR), appartenente alla superfamiglia dei recettori accoppiati a proteina G, LH e hCG sono stati classicamente considerati equivalenti. Tuttavia, diversi studi suggeriscono che LHCGR sia capace di differenziare il legame tra hCG e LH, mediando una differente segnalazione intracellulare. Nel presente studio, abbiamo comparato l’attività di LH e hCG ricombinanti, in termini di attivazione delle vie di segnalazione, utilizzando diversi modelli cellulari. Nelle cellule HEK293 trasfettate transientemente con LHCGR, e nelle cellule MLTC1 naturalmente esprimenti il recettore murino lhcgr, abbiamo valutato l’accumulo di cAMP, il reclutamento della β-arrestin 2, la produzione di IP1 e la steroidogenesi. Inoltre, in cellule umane della granulosa (hGLC), naturalmente esprimenti LHCGR, abbiamo analizzato l’attivazione di cAMP, fosfo-CREB, -ERK1/2 e –AKT, l’espressione genica e la produzione di steroidi, in presenza di una dose fissa di FSH. Nelle cellule primarie di Leydig murine, abbiamo comparato l’attività di LH/hCG in termine di accumulo di cAMP, attivazione di fosfo-CREB e –ERK1/2, espressione genica e sintesi di testosterone. I risultati dimostrano che hCG e LH scatenano eventi intracellulari differenti dal punto di vista quantitativo e qualitativo, generando un “biased signaling”.