Επίπτωση ορμονικών χειρισμών στην ιστοειδική έκφραση του υποδοχέα των οιστρογόνων κατά την ανάπτυξη

Abstract

Introduction:The estrogen receptor is a cytoplasmic receptor of the steroid superfamily with a strong, but not absolute specificity for estrogens. The receptor’s expression has been confirmed in almost all tissues and organs of the human body and it is also detected in soluble form in biological fluids, such as semen (seminal plasma). The estrogen receptor type alpha is a highly evolutionary conserved structure. However, in several organs, evolutionary younger hormonal and growth factors have pushed it to an auxiliary, supportive role. If this is indeed the case, then one would expect that the removal of these factors would allow the exhibition of a role of estrogens and their receptor as a conserved backup survival system.Aim:To test the hypothesis that the estrogen receptor is involved in cell survival via either interaction with other hormones (synergy) or recruitment in their absence (backup).Materials and methods:The following two experimental models were chosen in male Wistar rats:1.Study of ER alpha expression in the prostate gland of adult and elderly animals prior and following castration (acute and chronic androgen deprivation model)2.Study of ER alpha expression in the regenerating liver of male rats post-hepatectomy prior and post octreotide administration (IGF deprivation model)The first model was used to develop 2 distinct experiments.For the first Wistar rats were randomly distributed in a control and intervention/castration group and the latter were submitted to bilateral castration on the 6th day of life. Subsequently, all animal were sacrificed at either 42 or 56 days of life. For the second animals were submitted to bilateral castration on 14 days, 6 or 12 months, respectively and were sacrificed 14 days later. In all cases, the prostate gland was removed, the various lobes separated and then a sample from 15 animals per group was used for the immunohistochemical detection of ER alphaIn the second model male adult Wistar rats were submitted to large-scale (70%) hepatectomy and subsequently parenterically provided with either normal serum or octreotide at a dose of 50 mg/kg body weight diluted in 1ml of normal serum. Animals were sacrificed at 168 or 1440 hours post hepatectomy, the weight of the resected liver was measured and tissues from 15 animals per group were used for the immunohistochemical detection of the ER For the statistical evaluation of results all distributions were considered normal and the student’s test (t-test) was applied, assuming a minimum statistical significance level of 95%.Results:In the developing prostate, the depletion of androgens via castration results in the inhibition of ER alpha expression. In the aging prostate model, a continuous age-related increase in ER alpha expression was noted for both epithelial and stromal cells, with a predominance of the LI for the latter in all horizontal comparisons. Finally, in liver regeneration, the administration of octreotide inhibits ER alpha expression and cancels its normal age-related increase.Conclusions:The estrogen receptor is indeed involved in mechanisms aiming to preserve cell survival via both recruitment (androgen depleted prostate) and synergy with growth factors and other hormones (liver regeneration).

Εισαγωγή:Ο υποδοχέας των οιστρογόνων αποτελεί ένα κυτταροπλασματικό υποδοχέα της οικογένειας των στεροειδών με ισχυρή, αλλά όχι απόλυτη εξειδίκευση για τα οιστρογόνα. Η έκφρασή του είναι σχεδόν καθολική στους ιστούς και τα όργανα του ανθρωπίνου σώματος, ενώ επίσης εντοπίζεται και σε διαλυτή μορφή σε βιολογικά υλικά, όπως το σπέρμα (σπερματικό πλάσμα). Είναι μια ισχυρά εξελικτικά συντηρημένη δομή που μεταβλήθηκε δυναμικά, σε απάντηση σε περιβαλλοντικά ερεθίσματα. Ωστόσο, εξελικτικά νεώτεροι ορμονικοί και αυξητικοί παράγοντες έχουν, σε πολλά όργανα, απωθήσει τον υποδοχέα των οιστρογόνων σε ένα βοηθητικό-υποστηρικτικό ρόλο. Αν πράγματι έτσι έχουν τα πράγματα, τότε θα περίμενε κανείς η απόσυρση των παραγόντων αυτών να επιτρέψει την ανάδειξη των οιστρογόνων και του υποδοχέα τους ως ενός συντηρημένου εφεδρικού συστήματος επιβίωσης.Σκοπός:Να εξεταστεί η υπόθεση ότι ο υποδοχέας των οιστρογόνων αποτελεί μηχανισμό επιβίωσης είτε σε συνεργασία με άλλες ορμόνες (συνέργεια) είτε όταν αυτές απουσιάζουν (εφεδρεία)Υλικό και μέθοδος:Επιλέχθηκαν 2 πειραματικά μοντέλα εργασίας σε αρσενικούς επίμυες Wistar:1.Μελέτη της έκφρασης του ER alpha στον προστάτη αδένα ενηλίκων και γηραιών ατόμων πριν και μετά ευνουχισμό (πρότυπο οξείας και χρόνιας στέρησης ανδρογόνων)2.Μελέτη της έκφρασης του ER alpha στο αναγεννώμενο ήπαρ αρσενικών αρουραίων μετά ηπατεκτομή πριν και μετά χορήγηση οκτρεοτίδης (πρότυπο στέρησης σωματομεδινών)Το πρώτο μοντέλο αξιοποιήθηκε για 2 επιμέρους πειραματικές διατάξεις.Για την πρώτη τα πειραματόζωα τυχαιοποιήθηκαν σε ομάδα μαρτύρων και ομάδα ευνουχισμού και τα δεύτερα υποβλήθηκαν σε αμφοτερόπλευρη ορχεκτομή την 6η ημέρα ζωής. Ακολούθως, τα ζώα θυσιάστηκαν στις 42 και 56 ημέρες ανάπτυξης. Για τη δεύτερη διάταξη τα ζώα υπέστησαν ευνουχισμό σε ηλικία 14 ημερών, 6 ή 12 μηνών αντίστοιχα και ακολούθως θυσιάστηκαν 14 ημέρες αργότερα. Σε όλες τις περιπτώσεις αφαιρέθηκε ο προστάτης, διαχωρίστηκαν οι λοβοί και δείγμα από 15 ζώα ανά ομάδα χρησιμοποιήθηκε για την ανοσοϊστοχημική εντόπιση του ER alpha. Στο δεύτερο μοντέλο αρσενικοί ενήλικες αρουραίοι Wistar υπεβλήθησαν σε ευρεία ηπατεκτομή και ακολούθως τους χορηγήθηκε παρεντερικά είτε φυσιολογικώς ορός είτε οκτρεοτίδη σε δόση 50 mg/kg βάρους σώματος διαλυμένη σε 1ml φυσιολογικού ορρού. Τα ζώα θυσιάστηκαν 168 ή 1440 ώρες μετά την ηπατεκτομή, μετρήθηκε το βάρος του εξαιρεθέντος ήπατος και ακολούθως ιστοί από 15 ζώα ανά ομάδα χρησιμοποιήθηκαν για την ανοσοϊστοχημική εντόπιση του ER alpha.Για τη στατιστική ανάλυση όλες οι κατανομές θεωρήθηκαν κανονικές και εφαρμόστηκε η δοκιμασία του student (t-test) με όριο στατιστικής σημαντικότητας το 95%.Αποτελέσματα:Στον αναπτυσσόμενο προστάτη, η στέρηση των ανδρογόνων συνεπάγεται καταστολή της έκφρασης του ER άλφα στο επιθήλιο και το στρώμα και στις 2 ηλικίες που εξετάστηκαν. Στο μοντέλο της γήρανσης, παρατηρήθηκε διαχρονική αύξηση στη σήμανση για τον ER άλφα τόσο στα επιθηλιακά, όσο και στα στρωματικά κύτταρα, με τα δεύτερα να υπερέχουν σε όλες τις οριζόντιες συγκρίσεις. Τέλος, στην ηπατική αναγέννηση, η χορήγηση οκτρεοτίδης καταστέλλει την έκφραση του ER alpha και καταργεί τη φυσιολογική διαχρονική της αύξηση.Συμπεράσματα:Ο υποδοχέας των οιστρογόνων εμπλέκεται πράγματι σε μηχανισμούς εξασφάλισης της κυτταρικής επιβίωσης, τόσο μέσω επιστράτευσης (ανδρογονοπενικός προστάτης) όσο και μέσω συνέργειας με αυξητικούς παράγοντες και άλλες ορμόνες (ηπατική αναγέννηση