Distribution of glucocorticoid receptors in the brain of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss): possible relationships with the neuroendocrine systems controlling reproduction

Distribution des récepteurs aux glucocorticoïdes dans le cerveau de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) : relations possibles avec les systèmes neuroendocriniens contrôlant la reproduction

Endocrinologie Moléculaire de la Reproduction, CNRS UPRES-A 6026 Campus de Beaulieu, 35042 Rennes Cedex, France.

Abstract

The distribution of the glucocorticoid receptor (GR)within the forebrain of rainbow trout has been studied by means of in situ hybridization (ISH) and immunohistochemistry (ICC) using probes and antibodies directed against the AB-domain of the rainbow trout GR (rtGR). Both rtGR mRNA and protein exhibited the same pattern of distribution. A strong labelling was observed in all subdivisions of the preoptic nucleus, in the thalamic region and in the mediobasal hypothalamus (nucleus recessus lateralis, nucleus lateralis tuberis).It was notably found that all magnocellular neurons of the nucleus preopticus pars magnocellularis (NPOmc) were positive with both ISH and ICC. Furthermore, numerous cells of the anterior lobe of the pituitary were positively stained. Double staining studies allowed to identify part of the rtGR expressing cells. At the telencephalic level, it was found that GnRH neurons frequently express rtGR in vitellogenic females. Virtually all tyrosine hydroxylase (TH) cells in the anteroventral part of the preoptic nucleus (NPOav) were rtGR-positive. In this same area, a colocalization between rainbow trout estradiol receptor (rtER) and TH has already been documented, indirectly demonstrating that rtER and rtGR are colocalized. The same holds true for the GTH-II cells of the anterior pituitary which express both types of receptors. These results provide information on the potential sites of cortisol action on the reproductive axis directly at the pituitary level or indirectly on neuroendocrine Systems controllingGTH-II secretion, possibly via GR-ER interactions.

Résumé

La distribution du récepteur aux glucocorticoïdes (GR) dans le cerveau de la truite arc-en-ciel a été étudiée par les techniques d'hybridation in situ (HIS) et d'immunocytochimie (ICC) utilisant des sondes et des anticorps dirigés contre le domaine AB du GR de truite(rtGR). Les sites d'expression de l'ARNm et de la protéine rtGR sont très similaires. Les deux méthodes ont permis de mettre en évidence un marquage au niveau des différentes sous-divisions du noyau préoptique (NPO), en particulier au niveau des neurones magnocellulaires (NPOmc). Un fort marquage a également été observé au niveau du thalamus et de l'hypothalamus médiobasal (nucleus recessus lateralis, nucleus lateralis tuberis).De nombreuses cellules du lobe antérieur de l'hypophyse expriment également le rtGR. Des études de double marquage en ICC ont permis d'identifier la nature des cellules exprimant le rtGR. Les cellules à TH (tyrosine hydroxylase) situées dans la partie antéroventrale du NPO (NPOav), où nous avions précédemment détecté une forte expression du récepteur à l'oestradiol de la truite (rtER), expriment le rtGR. Cette colocalisation apparaît d'autant plus importante que le rtGR et le rtER sont exprimés par les mêmes cellules dans le NPOav. En ce qui concerne l'axe gonadotrope, certains neurones à GnRH du télencéphale ventral ainsi que des cellules à GTH-II de l'hypophyseont été mis en évidence comme étant positifs pour le rtGR. De plus, il existe également une colocalisation rtGR/rtER dans ces cellules à GTH-II. Ces résultats apportent des informations sur les sites d'action du cortisol le long de l'axe reproducteur, indiquant que cette hormone pourrait agir directement au niveau hypophysaire ou au niveau de systèmes neuroendocriniens centraux contrôlant la sécrétion de GTH-II. Par ailleurs, ces modalités d'actions pourraient mettre en jeu des interactions GR-ER.