PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

EKSPRESJA RECEPTORÓW ESTROGENOWYM I PROGESTERONOWYCH W TKANKACH OKOŁOJĄDROWYCH U CHŁOPCÓW Z WNĘTROSTWEM - DONIESIENIE WSTĘPNE
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 1999/52/4.

autorzy

Przemysław Przewratil, Józef Kobos, Jerzy Niedzielski
Klinika Chirurgii i Onkologii Dziecięcej IP AM w Łodzi
Kierownik: dr n. med. J. Niedzielski
Pracownia Patomorfologii Instytutu Pediatrii AM w Łodzi
Kierownik: dr hab. med. J. Kobos

słowa kluczowe

jądra wnętrostwo receptory estrogenowe i progesteronowe

streszczenie

Wnętrostwo u chłopców jest poważnym zaburzeniem rozwojowym polegają-
cym na pozostaniu jądra w jamie brzusznej lub na drodze swego zstępowa-
nia do moszny. Schorzenie to dotyczy 2-8% wszystkich noworodków płci
męskiej. Wymaga ono wczesnego leczenia hormonalnego i/lub operacyjne-
go. Mechanizm zaburzeń w zstępowaniu jąder nie jest dokładnie poznany.
Istnieją dwie grupy prawdopodobnych czynników sprawczych. Pierwszą z
nich stanowią przyczyny anatomiczne, drugą zaś mechanizmy hormonalne,
których istotą są zaburzenia w osi podwzgórze - przysadka - jądro. Najle-
piej poznana jest zależność zstępowania jąder od działania androgenów.
Mechanizmem mniej poznanym, mogącym odgrywać równie istotną rolę,
jest zależność procesu zstępowania od działania estrogenów. Celem po-
wyższych badań jest próba wyjaśnienia roli estrogenów i progesteronu w
patogenezie wnętrostwa.
Material i metoda. Analizie poddano 19 pacjentów w wieku 2-8 lat (48
preparatów) z jednostronnym wnętrostwem prawdziwym. U wszystkich pa-
cjentów w czasie operacji niezstąpionego jądra pobierano fragmenty ją-
drowodu (jeśli był dostępny), mięśnia dźwigacza jądra i wyrostka pochwo-
wego otrzewnej. Grupę kontrolną stanowiło 17 chłopców (25 preparatów)
operowanych z powodu przepukliny pachwinowej, w wieku 1-6 lat,
u których oba jądra znajdowały się w mosznie. W obu grupach tkanki
te rutynowo usuwane są w czasie zabiegu operacyjnego. Sporządzone
rutynowo preparaty barwiono hematoksyliną i eozyną (H+E) oraz poddano
badaniom immunohistochemicznym w systemie detekcyjnym LSAB,
według metody immunoperoksydazowej. Do badania użyto monoklonal-
nego pierwotnego przeciwciała mysiego przeciwko badanym antygenom:
receptorowi estrogenowemu (RE) i receptorowi progesteronowemu (RP).
Każdy z preparatów oceniano pod kątem struktury histologicznej, a na-
stępnie obecności receptorów estrogenowych i progesteronowych.
Wyniki. Grupa badana: na 15 preparatów z jądrowodu obecność RE stwier-
dzono w 10 (frakcja 0,6), a obecność RP w 7 (frakcja 0,47). Na 19 prepara-
tów z mięśnia dźwigacza jądra obecność RE stwierdzono w 18 (frakcja
0,95), a obecność RP w 14 (frakcja 0,74). Na 14 preparatów z wyrostka
pochwowego otrzewnej obecność RE stwierdzono w 11 (frakcja 0,79),
a obecność RP w 6 (frakcja 0,43). Grupa kontrolna: w żadnym z 10 prepa-
ratów z mięśnia dźwigacza jądra nie stwierdzono obecności receptorów
estrogenowych ani progesteronowych. Na 15 preparatów z wyrostka po-
chwowego otrzewnej obecność RE stwierdzono tylko w 2 (frakcja 0,13) i
obecność RP w 1 (frakcja 0,07), przy czym w obu przypadkach były to
pojedyncze komórki wykazujące ekspresję receptorową.
Na podstawie analizy powyższych wyników można stwierdzić, iż preparaty
tkanek z mięśnia dźwigacza jądra, jak i wyrostka pochwowego otrzewnej,
w grupie badanej wykazują zdecydowaną ekspresję receptorów estroge-
nowych i progesteronowych, natomiast w grupie kontrolnej ekspresja ta nie
występuje bądź jest ona śladowa. W preparatach z jądrowodu ekspresja
receptorowa jest nieco słabiej wyrażona, ale również wyraźna.
Wnioski. Uzyskane wyniki pozwalają wysunąć hipotezę, iż zaburzenia
w gospodarce estrogenów, wyrażające się zwiększoną ekspresją recepto-
rową w tkankach mogą mieć, oprócz zaburzeń androgenowych, istotne
znaczenie w procesie zstępowania jąder. Mogą być również pośrednim
dowodem na istnienie płodowej ekspozycji na estrogeny u badanych pa-
cjentów.

WSTĘP
Wnętrostwo u chłopców jest poważnym zaburzeniem rozwojowym po-
legającym na pozostaniu jądra w jamie brzusznej lub na drodze swego
zstępowania do moszny. Schorzenie to dotyczy 2-8% wszystkich nowo-
rodków płci męskiej, przy czym pod koniec 1 roku życia wnętrostwo utrzy-
muje się u 0,5-1% przypadków [6,11,16]. Może ono prowadzić do po-
ważnych następstw w przyszłości pod postacią zaburzeń płodności
i przemiany nowotworowej jądra. Wymaga ono wczesnego leczenia hor-
monalnego i/lub operacyjnego. Mechanizm nieprawidłowego zstępowa-
nia jąder nie jest dokładnie poznany. Istnieją dwie grupy prawdopodob-
nych czynników etiologicznych. Pierwszą z nich stanowią przyczyny
anatomiczne, tj. nieprawidłowa budowa gonady, niewłaściwe odejście ją-
drowodu lub przetrwały wyrostek pochwowy otrzewnej. Drugą grupę
stanowią przyczyny hormonalne, których istotą są zaburzenia w osi pod-
wzgórze-przysadka-jądro. Najlepiej poznana jest zależność zstępowa-
nia jąder od działania androgenów tj. gonadotropiny kosmówkowej
(HCG), testosteronu i dehydrotestosteronu [6,11,14,16]. Mechanizmem
mniej poznanym, mogącym odgrywać równie istotną rolę, jest prawdo-
podobny wpływ estrogenów na proces zstępowania jąder [4, 7,17].
Niewielka liczba publikacji na temat badań klinicznych w dostępnej
literaturze, jak i niezadowalające wyniki leczenia hormonalnego dzieci
z wnętrostwem, zainspirowały autorów do przeprowadzenia badań
na obecność receptorów estrogenowych i progesteronowych w tkankach
okołojądrowych u dzieci z niezstąpionymi jądrami [5,16]. Celem naszych
badań jest wykazanie obecności tych receptorów w grupie badanej oraz
próba wyjaśnienia roli estrogenów i progesteronu w patogenezie wnętro-
stwa.
MATERIAŁ I METODA
Analizie poddano 19 pacjentów z jednostronnym wnętrostwem praw-
dziwym w wieku 2-8 lat (średni wiek 3 lata) leczonych w Klinice Chirurgii
i Onkologii Dziecięcej AM w Łodzi w 1998 roku. 17 chłopców (frakcja 0,89)
było początkowo leczonych hormonalnie HCG ze skutkiem niezadowala-
jącym. U wszystkich pacjentów w czasie operacji niezstąpionego jądra
pobierano, z zachowaniem odpowiedniej metody, fragmenty jądrowodu
(jeśli był dostępny), mięśnia dźwigacza jądra i wyrostka pochwowego
otrzewnej (tkanki usuwane rutynowo w czasie zabiegu operacyjnego). W
grupie tej w 13 przypadkach oceniano wszystkie 3 wycinki, w 3 przypad-
kach 2 (jądrowód i mięsień dźwigacz jądra), w 2 przypadkach 2 (wyrostek
pochwowy i mięsień dźwigacz jądra) i w 1 przypadku 1 (mięsień dźwi-
gacz jądra). Łącznie zbadano 48 preparatów, z czego 19 stanowił mięsień
dźwigacz jądra, 14 – wyrostek pochwowy otrzewnej i 15 – jądrowód. Gru-
pę kontrolną stanowiło 17 chłopców operowanych z powodu przepukliny
pachwinowej, u których oba jądra znajdowały się w mosznie. W grupie tej
w 8 przypadkach oceniano 2 wycinki (wyrostek pochwowy i mięsień dźwi-
gacz jądra), a w 9 przypadkach 1 wycinek (7 wyrostków pochwowych i 2
mięśnie dźwigacze jądra). Łącznie zbadano 25 preparatów, z czego 10 sta-
nowił mięsień dźwigacz jądra, a 15 wyrostek pochwowy otrzewnej. Wszyst-
kie wycinki tkanek utrwalano w 10% zbuforowanej formalinie, a następ-
nie przeprowadzano i zatapiano w bloczkach parafinowych. Rutynowo
sporządzone preparaty barwiono hematoksyliną i eozyną (H+E) i ogląda-
no w celu określenia struktury histologicznej. Następnie oceniano prepara-
ty pod kątem obecności receptorów estrogenowych (RE) i progesterono-
wych (RP) za pomocą badań immunohistochemicznych, z zastosowaniem
systemu detekcyjnego LSAB według metody immunoperoksydazowej, opi-
sanej przez Hsu i wsp [8]. W celu ilościowej oceny komórek wykazujących
ekspresję receptorową przyjęto następującą skalę: brak, pojedyncze (1-4),
kilka (5-10), kilkanaście, kilkadziesiąt w polu widzenia. W celu uzyskania
obiektywności wyników, wykonujący badanie specjalista histopatolog prze-
prowadzał badanie na zasadzie ślepej próby (nie wiedząc czy ogląda pre-
parat z grupy badanej czy kontrolnej).
Do porównania częstości występowania RE i RP w poszczególnych tkan-
kach zastosowano test niezależności (chi) ?2. Siłę związku badano obli-
czając współczynnik współzależności C-Pearsona.
WYNIKI
Grupa badana
Na 19 preparatów z mięśnia dźwigacza jądra obecność RE stwierdzono
w 18 (frakcja 0,95), a obecność RP w 14 (frakcja 0,74) (tabela I, ryc. 1 i 2).
Na 14 preparatów z wyrostka pochwowego otrzewnej obecność RE stwier-
dzono w 11 (frakcja 0,79), a obecność RP w 6 (frakcja 0,43) (tabela II). Na
15 preparatów z jądrowodu obecność RE stwierdzono w 9 (frakcja 0,6), a
obecność RP w 7 (frakcja 0,47) (tabela III). Gęstość komórek wykazujących
ekspresję receptorową była różna, często były to komórki pojedyncze lub
kilka w polu widzenia, w zależności od badanego preparatu.
Grupa kontrolna
Na 10 preparatów z mięśnia dźwigacza jądra w żadnym z nich nie
stwierdzono obecności receptorów estrogenowych ani progesteronowych
(tabela I). Na 15 preparatów z wyrostka pochwowego otrzewnej obec-
ność RE stwierdzono tylko w 2 (frakcja 0,13), a obecność RP w 1 (frakcja
0,07), przy czym w obu przypadkach były to pojedyncze komórki wyka-
zujące ekspresję receptorową (tabela II, ryc. 3 i 4).
Na podstawie analizy powyższych wyników można stwierdzić, iż pre-
paraty tkanek z mięśnia dźwigacza jądra, jak i wyrostka pochwowego
otrzewnej, w grupie badanej wykazują ekspresję receptorów estrogeno-
wych i progesteronowych, natomiast w grupie kontrolnej ekspresja ta nie
występuje lub jest śladowa. W przypadku mięśnia dźwigacza jądra wy-
kazano istotną statystycznie różnicę pomiędzy grupą badaną
a kontrolną, zarówno dotyczącą RE (?2 = 24,98, p < 0,001, C = 0,68), jak
i RP (?2 = 14,25, p < 0,001, C = 0,57). Badania wyrostka pochwowego
otrzewnej również wykazywały istotne różnice w zakresie RE (?2= 12,46,
p < 0,001, C = 0,55) i RP (?2 = 5,18, p < 0,05, C = 0,39), przy czym w
przypadku RP z większym poziomem błędu. W preparatach z jądrowo-
du, występującego tylko w grupie badanej, ekspresja receptorowa była
nieco słabiej wyrażona, ale również wyraźna (dla RE frakcja 0,6, dla RP
frakcja 0,47).
DYSKUSJA
Z przeglądu piśmiennictwa wynika, iż w ostatnich 30-50 latach obser-
wuje się znaczny wzrost częstości występowania wad w męskim ukła-
dzie moczowo-płciowym (wnętrostwo, spodziectwo), raka jądra i raka
sutka u kobiet, jak również istotnie zmniejszyła się w populacji dorosłych
mężczyzn średnia ilość i jakość nasienia, zwłaszcza w krajach uprzemysło-
wionych [1,12,19, 20]. Uważa się, że może to być związane ze zwiększo-
ną ekspozycją organizmu ludzkiego na estrogeny lub substancje o podob-
nym do nich działaniu. Potencjalnymi źródłami takich związków mogą
być estrogeny endogenne, syntetyczne oraz estrogeny występujące w śro-
dowisku [12,19,20]. Prawdopodobny mechanizm ich zaburzającego wpły-
wu na proces zstępowania jąder, będący przedmiotem zainteresowania
autorów prezentowanej pracy, polega na działaniu ośrodkowym na oś pod-
wzgórze-przysadka-gonada i obwodowym, tkankowym poprzez specyficz-
ne receptory estrogenowe [4, 7, 13, 17, 19]. Receptory te mają zdolność
łączenia się z wieloma różnorodnymi związkami chemicznymi, przez co
ich efektywne pobudzenie może być wynikiem synergistycznego działania
wielu składników o słabym działaniu estrogenowym [12]. Receptory te
występują w wielu tkankach, takich jak macica, płuco, serce, pęcherzyki
nasienne, pęcherz moczowy, prostata, gruczoły nadnerczowe, jądro (ko-
mórki Sertoliego), przy czym ich gęstość i rozmieszczenie zmienia się wraz
z wiekiem [7, 17, 18]. Brak jest natomiast doniesień na temat obecności
receptorów estrogenowych i progesteronowych w tkankach okołojądro-
wych, a zwłaszcza w jądro wodzie, zarówno u ludzi jaki i u zwierząt [4].
Badania jądrowodu szczurów na obecność receptorów androgenowych,
prowadzone przez Husmanna i wsp., wykazały ich występowanie jedynie
we wczesnym okresie po urodzeniu (do 2 tygodni). Może to poddawać w
wątpliwość zależność zstępowania jąder od działania androgenów w koń-
cowej fazie tego procesu [9]. Próby badania jądrowodu u ludzi na obecność
receptorów androgenowych nie powiodły się [1,2].
Lein, Hutson i inni wykazali w badaniach na zwierzętach, iż u osobni-
ków poddawanych w życiu płodowym działaniu zewnątrzpochodnych
estrogenów występowało wnętrostwo, przy czym estrogeny nie działały
jako blokery androgenów [10,13]. Otulakowski udowodnił zaś, że około-
urodzeniowa estrogenizacja prowadzi do zaawansowanych zmian mor-
f ologiczno-czynnościowych w gruczołach płciowych badanych szczurów
[15]. Damber i wsp. stwierdzili, że u szczurów z chirurgicznie wywoła
nym wnętrostwem poziom receptorów estrogenowych w jądrze był zna-
cząco wyższy niż w grupie kontrolnej [3]. Doświadczenia wymienionych
wcześniej autorów dowiodły także, iż lecznicze efekty stosowania HCG
i GnRH u szczurów poddanych wcześniej działaniu estrogenów były nie-
zadowalające [10,13]. Może być to związane z zaburzaniem przez estro-
geny genetycznej ekspresji receptorów androgenowych [13,18].
Wciąż trwają jednak poszukiwania dowodów na istnienie zwiększo-
nej ekspozycji ludzi na estrogeny. Sonnenschein i wsp., używając surowi-
cy ludzkiej, wyizolowali z estrogenów jajnikowych frakcję xenoestroge-
nów, uważając, iż może ona być charakterystycznym biomarkerem takiej
ekspozycji. W toku dalszych badań na zwierzętach wykazali oni, iż zwięk-
szony poziom estrogenów w surowicy może indukować tworzenie
się tkankowych receptorów progesteronowych i specyficznych produk-
tów translacji genowej, jak pS2 [20].
Autorzy prezentowanej pracy przeprowadzili badania tkanek okołoją-
drowych u chłopców z wnętrostwem, które wykazały niezbicie, iż frag-
menty jądrowodu, mięśnia dźwigacza jądra, jak i wyrostka pochwowe-
go otrzewnej w grupie badanej wykazują wyraźną ekspresję receptorów
estrogenowych i progesteronowych. Fakty te, jak i nieskuteczność lecze-
nia androgenami (HCG), mogą pośrednio świadczyć o zwiększonej eks-
pozycji płodowej na estrogeny i ich pochodne u badanych pacjentów.
Daje to przesłanki twierdzenia, że estrogeny, oprócz lepiej poznanych me-
chanizmów androgenowych, mogą odgrywać istotną rolę w zaburzeniach
procesu zstępowania jąder. Może być to również przyczynek do ograni-
czenia wskazań do leczenia androgenami, bądź do modyfikacji leczenia
hormonalnego. W celu potwierdzenia powyższych hipotez konieczne są
dalsze szczegółowe badania kliniczne i histopatologiczne większej grupy
pacjentów.

piśmiennictwo

  1. [1] Bjerklund Johansen, T. E., Klein, H.: Evidence of androgen receptivity
  2. in the pathway of testicular descent i humans. Eur. Urol. 1993,23,466-468.
  3. [2] Bjerklund, Johansen, T. E., Blom, G. P.: Histological studies of gubernaculum
  4. testis taken during orchiopexies. Scand. J. Urol. Nephrol. 1998,22,107-108.
  5. [3] Damber, J-E., Bergh, A., Selstam, G., Sodergard, R.: Estrogen receptor
  6. and aromatase actwity in the testes of unilateral cryptorchid rat. Arch. Androl.
  7. 1983, 11, 259-263.
  8. [4] Donaldson, K. M., Tong, S. Y. C, Washburn, T., Lubahn, D. B., Eddy,
  9. E. M., Hutson, J. M., Korach, K.: Morphometric study of the gubernaculum in
  10. male estrogen receptor mutant mice. J. Androl. 1996,17,91-94.
  11. [5] Hadziselimovic, F., Herzog, B.: Cryptorchidism. Ped. Surg. Int. 1987,2,185-
  12. 189.
  13. [6] Hartwig,. W.: Endokrynologia praktyczna. PZWL Warszawa 1989, 314-316.
  14. [7] Hess, R. A., Bunick, D., Lee, K., Bahr, I., Taylor, J. A., Korach, K. S.,
  15. Lubahn, D. B.: A role for oestrogen in the male reproductive system. Nature 1997,
  16. 390, 509-512.
  17. [8] Hsu, S. M., Raine, L., Fanger, H.: Use of avidin-biotin-peroxidase complex
  18. (ABC) in immunoperoxidase techniques: a Comparison between ABC and unlabeled
  19. antibody (PAP) procedures. J. Histochem. Cytochem. 1981, 29,577-580.
  20. [9] Husmann, D. A., Mc Phaul, M. ].: Localization of the androgen receptor in the
  21. developing rat gubernaculum. Endocrinol. 1991,128, 383-387.
  22. [10] Hutson, J. M., Watts, L. M., Montalto, J., Greco, S.: Both gonadotrophin and
  23. testosterone fail to reverse oestrogen-induced cryptorchidism infetal mice: further
  24. evidencefor non-androgenic control of testicular descent in thefetus. Pediatr. Surg.
  25. Int. 1990, 5,13-18.
  26. [11] Kohler, R: Clinical endocrynology. John Wiley & Sons. 1986,275-276.
  27. [12] Kuiper, G. G. J. M., Lemmen, J. G., Carlson, B., Corton, J. C., Safe, S. H.,
  28. van der Saag, RT., van der Burg, B., Gustafsson, J.: Interacion of estrogenie
  29. chemicals and phytoestrogens with estrogen receptor p. Endocrinol. 1998,139,4252-
  30. 4263.
  31. [13] Lein, M., Fahlenkamp, D., Schonberger, B., Prollius, S., Loening, S.: The
  32. farmacological effect of the gonadotrophin-realising hormone on experimental
  33. cryptorchidism in rats. Scand. J. Urol. Nephrol. 1996,30,185-192.
  34. [14] Levy, J. B., Husmann, D. A. :The hormonal control of testicular descent. J. Androl.
  35. 1995, 16, 459-462.
  36. [15] Otulakowski, B., Limanowski, A., Miskowiak, B.: Badanie wpływu
  37. okołourodzeniowej estrogenizacji na stan morfologiczno-czynnościowy gruczołów
  38. płciowych dodatkowych u samca szczura. Urol. Pol. 1998, 51,419-429.
  39. [16] Poradowska, W., red.: Chirurgia uńeku dziecięcego. Wybrane zagadnienia. PZWL,
  40. Warszawa, 1992, 691-709.
  41. [17] Rosenfeld, C. S.; Ganjam, V. K., Taylor, J.A., Yuan, X., Stiehr, J. R., Hardy,
  42. M. R, Lubahn, D. B.: Transcńption and translation of estrogen receptor-fi in the
  43. makr reproductwe tract of estrogen rcceptor-a knock-out and wilde-type mice.
  44. Endocrinol. 1998, 139, 2982-2987.
  45. [18] Saunders, P. T. K., Maguire, S. M., Millar, M. R.: Expression of oestrogen
  46. receptor beta (ER?) in multiple rat tissues visualized by immunohistochemistry.
  47. J. Endocrinol. 1997,154, R13-R16.
  48. [19] Sharpe, R.M., Skakkebaek, N.E.: Are oestrogens irwohed in falling sperm counts
  49. and disorders of the male reproductwe tract? Lancet. 1993, 341,1392-1395.
  50. [20] Sonnenschein, C, Soto, A. M., Fernandez, M. F., Olea, N., Olea-Serrano,
  51. M. F., Ruiz-Lopez, M. D.: Development of marker of estrogenie exposure in human
  52. serum. Clin. Chem. 1995, 41,1888-1895.