Einblicke in die Morphologie, mRNA- und Proteinexpression des Androgen-Rezeptors und ausgewählter Prostaglandine im caninen Nebenhoden

Meine Dissertation befasst sich mit den Auswirkungen von Deslorelin slow release Implantaten (DSRI) auf den caninen Nebenhoden. Der Nebenhoden spielt eine essenzielle Rolle in der Spermienreifung und -speicherung und ist somit für die Fruchtbarkeit des Rüdens unerlässlich. Dennoch sind die Funktion und Regulation, insbesondere beim Rüden, bislang weitestgehend nicht erforscht. Ziel der Studie war es, die physiologischen Prozesse und deren Beeinflussung durch DSRI zu untersuchen und die Reversibilität der induzierten Veränderungen auf den caninen Nebenhoden zu bewerten.  Die Studie umfasst Untersuchungen zur Morphologie und zum Androgen-Rezeptor (AR), sowie Prostaglandin-Pathway auf mRNA- und Proteinebene an caninem Nebenhodengewebe. Das Gewebe wurde sowohl zum Zeitpunkt der Downregulation durch ein DSRI („Downregulation“), als auch nach Implantatentfernung und Wiederherstellung der Hodenfunktion („Recovery“) gewonnen, segmentspezifisch (Nebenhodenkopf, -körper, -schwanz) aufgearbeitet und mit Gewebe der Segmente unbehandelter Kontrolltiere verglichen.  In einer ersten Studie wurden die Proben unter Downregulation und in zweiwöchigen Abständen (bis Woche 10) nach Implantatentfernung gewonnen und für morphologische Untersuchungen (Epithelhöhe, Durchmesser des Ductus epididymis, Vorhandensein von Spermien, Zilienhöhe, Dicke der Muskelschichten und Bindegewebsanteil um den Ductus epididymis) in Korrelation zu den Testosteronkonzentrationen herangezogen.  In einer zweiten Studie wurden die Expressionen von AR, PTGS2, HPGD, PTGES, EP2, EP4, L-PGDS, H-PGDS und DP auf mRNA-Ebene und, sofern adäquate Antikörper verfügbar waren, auf Proteinebene zur zellulären Lokalisation analysiert und statistisch zwischen den Gruppen und Segmenten verglichen.  Eine Androgenabhängigkeit konnte für alle histomorphologischen Parameter, außer die Muskelschichten um den Ductus epididymis, nachgewiesen werden. Auf mRNA-Ebene ließ sich für alle untersuchten Gene des Prostaglandin-Pathways, aber nicht für den AR, eine Androgenabhängigkeit, mit einer modifizierten Expression unter Downregulation, verifizieren. Allerdings war diese in Abhängigkeit vom Target für alle Segmente (PTGES, EP2, L-PGDS, H-PGDS, DP) oder nur segmentspezifisch nachweisbar (PTGS2, HPGD, EP4). Besonders häufig waren beim Vergleich der Downregulation mit den unbehandelten Kontrollen signifikante Veränderungen der Genexpression im Nebenhodenkopf identifizierbar. Während allerdings PTGS2, PTGES, H-PGDS und DP aufreguliert waren, war EP2 und L-PGDS runterreguliert. Neben EP2 und L-PGDS, deren Expression signifikant in allen Segmenten runterreguliert war, waren in allen Segmenten PTGS2 (signifikant im Nebenhodenkopf), PTGES (signifikant im Nebenhodenkopf und -schwanz), H-PGDS und DP (jeweils signifikant Nebenhodenkopf) höher exprimiert. Interessant ist die EP4-Expression: signifikant höher im Nebenhodenkopf, aber niedriger im Nebenhodenkörper (signifikant) und -schwanz. Wenngleich nicht auf mRNA-Ebene, so war auf Proteinebene das immunopositive Signal für den AR schwächer, was auf ein vermindertes Vorhandensein des AR hindeuten kann. Im Vergleich der downregulierten und der Rekrudeszenz-Tiere zeigten sich in der Morphologie signifikante Unterschiede, in der mRNA-Expression allerdings nur Trends. Im Hinblick auf die Proteinexpression wiesen wir stärkere Färbungen in der Rekrudeszenzphase bei AR, HPGD und EP2 nach, während das immunopositive PTGES Signal in dieser Gruppe schwächer war. Das Fehlen signifikanter Genexpressionsunterschiede, mit Ausnahme von PTGS2 im Nebenhodenschwanz, zwischen Proben nach Rekrudeszenz im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen deutet auch auf Nebenhodenebene auf eine Reversibilität der DSRI-induzierten Effekte und somit auf eine Wiederherstellung der Nebenhodenfunktion hin. Auf Proteinebene war nach Rekrudeszenz subjektiv HPGD noch stärker gefärbt im Vergleich zur Kontrolle und bei EP4 waren noch die erstmalig im caninen Nebenhoden identifizierten halo-like cells nachweisbar, die bei Kontrolltieren nicht beobachtet wurden. Der erstmalige Nachweis segmentspezifischer Expressionsmuster, wie der gruppenunabhängig höchsten L-PGDS Expression im Nebenhodenschwanz mit Hinweis auf eine Funktion im Rahmen der Spermienspeicherung und/oder -freisetzung, unterstreicht die Notwendigkeit weiterer segmentspezifischer Untersuchungen. Trotz einiger Limitationen bietet die vorliegende Studie wichtige Einblicke in den caninen Nebenhoden und die Auswirkungen einer DSRI-Behandlung, sowie deren Reversibilität und schließt so eine Wissenslücke um die physiologische Funktion des Nebenhodens und ausgewählte Mediatoren.