Recently, we and others have identified two human endogenous retroviruses that entered the primate lineage 25–40 million years ago and that encode highly fusogenic retroviral envelope proteins (syncytin-1 and -2), possibly involved in the formation of the placenta syncytiotrophoblast layer generated by trophoblast cell fusion at the materno–fetal interface. A systematic in silico search throughout mouse genome databases presently identifies two fully coding envelope genes, present as unique copies and unrelated to any known murine endogenous retrovirus, that we named syncytin-A and -B. Quantitative RT-PCR demonstrates placenta-specific expression for both genes, with increasing transcript levels in this organ from 9.5 to 14.5 days postcoitum. In situ hybridization of placenta cryosections further localizes these transcripts in the syncytiotrophoblast-containing labyrinthine zona. Consistently, we show that both genes can trigger cell–cell fusion in ex vivo transfection assays, with distinct cell type specificities suggesting different receptor usage. Genes orthologous to syncytin-A and -B and disclosing a striking conservation of their coding status are found in all Muridae tested (mouse, rat, gerbil, vole, and hamster), dating their entry into the rodent lineage ≈20 million years ago. Together, these data strongly argue for a critical role of syncytin-A and -B in murine syncytiotrophoblast formation, thus unraveling a rather unique situation where two pairs of endogenous retroviruses, independently acquired by the primate and rodent lineages, would have been positively selected for a convergent physiological role.

Abstract SUMOylation is a dynamic posttranslational modification, that provides fine-tuning of protein function involved in the cellular response to stress, differentiation, and tissue development. In the adrenal cortex, an emblematic endocrine organ that mediates adaptation to physiological demands, the SUMOylation gradient is inversely correlated with the gradient of cellular differentiation raising important questions about its role in functional zonation and the response to stress. Considering that SUMO-specific protease 2 (SENP2), a deSUMOylating enzyme, is upregulated by ACTH/PKA signalling within the zona Fasciculata (zF), we generated mice with adrenal-specific Senp2 loss to address these questions. Disruption of SENP2 activity in steroidogenic cells leads to specific hypoplasia of the zF, a blunted reponses to ACTH and isolated glucocorticoid deficiency. Mechanistically, overSUMOylation resulting from SENP2 loss shifts the balance between ACTH/PKA and WNT/β-catenin signalling leading to repression of PKA activity and ectopic activation of β-catenin. At the cellular level, this blocks transdifferentiation of β-catenin-positive zona Glomerulosa cells into zF cells and sensitises them to premature apoptosis. Our findings indicate that the SUMO pathway is critical for adrenal homeostasis and stress responsiveness.

ABSTRACT Background Tungurahua volcano (Ecuador) intermittently emitted ash between 1999 and 2016, enduringly affecting the surrounding rural area and its population, but its health impact remains poorly documented. Objectives We aim at assessing the respiratory health hazard posed by the 16-17 August 2006 most intense eruptive phase of Tungurahua. Methods Based on detailed field surveys and grain size analyses, we mapped the spatial distribution of the health-relevant ash size fractions produced by the eruption in the area impacted by ash fallout. We used Scanning Electron Microscopy and Raman Spectroscopy to quantify the mineralogy, composition, surface texture and morphology of a respirable ash sample isolated by aerodynamic separation. The cytotoxicity and pro-inflammatory potential of this respirable ash towards lung tissues was assessed in-vitro using A549 alveolar epithelial cells, by Electron Microscopy and biochemical assays (LDH assay, RT-qPCR, multiplex immunoassays). Results The eruption produced a high amount of inhalable and respirable ash (12.0-0.04 kg/m 2 of sub-10 µm and 5.3-0.02 kg/m 2 of sub-4 µm ash deposited). Their abundance and proportion vary greatly across the deposit within the first 20 km from the volcano. The respirable ash is characteristic of an andesitic magma and no crystalline silica is detected. Morphological features and surface textures are complex and highly variable, with few fibres observed. In-vitro experiments show that respirable volcanic ash are internalized by A549 cells and processed in the endosomal pathway, causing little cell damage, but some changes in cell morphology and membrane texture. The ash trigger a weak pro-inflammatory response. Discussion These data provide the first understanding of the respirable ash hazard near Tungurahua, and the extent to which it varies spatially in a fallout deposit. Given the long exposure duration of the surrounding population, the chronic effects of this inhalable, weakly bio-reactive ash on health could be further investigated.