Filopodia-like Structures are Essential for Steroid Release - Neuro-Dol
Article Dans Une Revue bioRxiv - PREPRINT Année : 2024

Filopodia-like Structures are Essential for Steroid Release

Les structures de type filopodia sont essentielles à la libération de stéroïdes

Raphael Bonche
  • Fonction : co premier-auteur
Yassine Maarouf
  • Fonction : Collaborateur
Nuria Magdalena Romero

Résumé

Steroid hormones, crucial for development and physiology, were traditionally believed to diffuse passively through membranes. However, recent evidence shows insect steroid ecdysone being secreted via regulated exocytosis, but the mechanisms ensuring successful hormone release into circulation remain unclear. Our study identifies specialized membrane protrusions, filopodia-like structures named "hormonemes," in the Drosophila prothoracic gland as essential for steroid vesicle release. Confocal imaging reveals that these actin- and tubulin-rich structures form a membrane-intertwined basal domain critical for secretion. Disrupting filopodia by interfering with BM interactions, perlecan or beta-integrin, or filopodia-specific protein expression, alpha-actinin, significantly reduces ecdysone signaling by impairing its release, despite proper production in the gland. Additionally, filopodia dynamics, such as length and density, align with secretion timing and hormone circulating levels, suggesting their role in synchronizing release with physiological needs. The systematic presence of membrane protrusions in steroid-secreting glands across species prompts a comprehensive re-evaluation of steroid release mechanisms.
On croyait traditionnellement que les hormones stéroïdes, cruciales pour le développement et la physiologie, diffusaient passivement à travers les membranes. Cependant, des preuves récentes montrent que l’ecdysone stéroïde d’insecte est sécrétée par l’exocytose régulée, mais les mécanismes assurant une libération réussie d’hormones dans la circulation restent incertains. Notre étude identifie des protubérances membranaires spécialisées, des structures semblables à des filopodes appelées « hormonèmes » dans la glande prothoracique de la drosophile comme essentielles à la libération des vésicules stéroïdiennes. L’imagerie confocale révèle que ces structures riches en actine et en tubuline forment un domaine basal entrelacé membranaire essentiel à la sécrétion. En perturbant les filopodes en interférant avec les interactions BM, la perlecan ou la bêta-intégrine, ou l’expression protéique spécifique des filopodes, l’alpha-actinine, réduit considérablement la signalisation de l’ecdysone en altérant sa libération, malgré une production correcte dans la glande. De plus, la dynamique des filopodes, telle que la longueur et la densité, s’aligne sur le moment de la sécrétion et les niveaux de circulation hormonale, suggérant leur rôle dans la synchronisation de la libération avec les besoins physiologiques. La présence systématique de protubérances membranaires dans les glandes sécrétrices de stéroïdes chez toutes les espèces incite à une réévaluation complète des mécanismes de libération des stéroïdes.
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hal-04755776 , version 1 (28-10-2024)

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Citer

Eleanor Simon, Raphael Bonche, Yassine Maarouf, Marie-Paule Nawrot-Esposito, Nuria Magdalena Romero. Filopodia-like Structures are Essential for Steroid Release. bioRxiv - PREPRINT, 2024, ⟨10.1101/2024.10.10.617560⟩. ⟨hal-04755776⟩
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