english version wersja do druku
	kwartalnik ISSN 0500-7208 Czasopismo punktowane przez KBN, Index Copernicus oraz w bazie GBL

Wprowadzenie w okresie okołourodzeniowym szczurom i myszom obojga płci hormonów płciowych powoduje daleko idące zmiany strukturalno-czynnościowe w układzie reprodukcyjnym, po uzyskaniu przez zwierzęta wieku dojrzałego (5, 8, 9, 10, 15). Arnold i wsp. (2) wykazali, że centra płciowe podwzgórza odpowiedzialne za różnicowanie płci są zawsze potencjalnie żeńskie, niezależnie od płci zwierząt. U samców w okresie okołourodzeniowym konieczne jest zadziałanie androgenów, aby centra płciowe podwzgórza uległy defeminizacji. Corbier (4) wykazał, że okresem szczególnej wrażliwości podwzgórza na defiminizujące działanie androgenów jest u szczurów godzina „0\\\", a więc moment urodzenia. Występujące w tym okresie u samców wysokie stężenie testosteronu prowadzi do różnicowania się podwzgórza w kierunku męskim, zwłaszcza w zakresie męskiego, acyklicznego typu syntezy i sekrecji gonadoliberyny (GnRH), a co za tym idzie również gonadotropin przysadkowych. Wprowadzenie w okresie okołourodzeniowytn samcom szczurom i myszom estrogenów, zakłóca ten proces, prowadząc do daleko idących zmian w układzie reprodukcyjnym, po uzyskaniu przez zwierzęta dojrzałości. Zaburzona zostaje sekrecją LHRH, gonatropin przysadkowych i hormonów płciowych (6, 18), co prowadzi do zmian morfologiczno-czynnościowych w części generatywnej i hor- monalnej jądra oraz między innymi w pęcherzykach nasiennych (1, 8).

W ostatnich latach podjęto badania doświadczalne i kliniczne nad wyjaśnieniem etiologii jednej z najczęstszych chorób gruczołu krokowego u ludzi, jakim jest łagodny przerost prostaty. Bartsch i wsp. (3) uważają, że jednostka ta jest chorobą podścieliska gruczołu krokowego, wywołaną aktywizacją komórek mięśniowych gładkich do produkcji kolagenu typu I i III, a stymulatorem tych przemian mają być estrogeny. Podobnie Suzuki i wsp. (16) wykazali, że u mężczyzn łagodny przerost prostaty jest wynikiem zaburzonej wzajemnej zależności między testosteronem i estrogenami.

Biorąc powyższe pod uwagę postanowiliśmy przebadać prostatę szczura, u które- go przez wprowadzenie w okresie okołourodzeniowym jednorazowej dawki stilbest- rolu wywołano doświadczalnie rozkojarzenie profilu hormonalnego organizmu, od- powiedzialnego za prawidłowy rozwój i czynność układu reprodukcyjnego, w tym również prostaty.

MATERIAŁ I METODY

Badania doświadczalne prowadzono na szczurach samcach rasy Wistar, którym w 1 dniu życia podano jednorazowo, podskórnie 1 mg Stilboestrolum Dipropionicum

„POLFA\\\".

Zwierzęta kontrolne i doświadczalne przez cały okres trwania doświadczenia otrzymywały paszę i wodę ad libidum i pozostawały w stałych warunkach oświetlenia 10-14 h. Po uzyskaniu przez zwierzęta wieku 20, 28, 35, 45, 59, 67, 74 i 84 dni ważono je i uśmiercano w narkozie eterowej przez pobranie krwi z lewej komory serca.

W surowicy krwi oznaczano metodą RIA* poziomy gonadotropiny LH i testo- steronu. Do badań histologicznych pobierano brzuszną prostatę, którą po zważeniu utrwalano w płynie Bouin\\\'a. Skrawki histologiczne narządu barwiono hemato- ksykiną i eozyną (H + E). Wyniki dotyczące bezwzględnego i względnego ciężaru prostaty oraz poziomów badanych hormonów poddawano analizie statystycznej wg testu Duncana. Kontrolę doświadczenia stanowiły szczury w porównywalnym wieku, nietraktowane w żaden sposób.

WYNIKI

Wyniki dotyczące ciężaru ciała, bezwzględnego i względnego ciężaru prostaty przedstawiono w tabeli I.

Z przedstawionych danych wynika, że z wyjątkiem zwierząt badanych w 20 dni po jednorazowym wprowadzeniu stilbestrolu w 1 dniu życia, względny ciężar brzusznej prostaty jest zawsze niższy w porównaniu z grupą kontrolną.

Różnica ta pogłębia się w miarę upływu czasu i u estrogenizowanych szczurów 74 i 84 dniowych brzuszna prostata jest około 12 razy lżejsza, niż u zwierząt kontrolnych w tym samym wieku.

Tabela II ilustruje zachowanie się poziomu gonadotropiny LH i testosteronu w surowicy krwi szczurów kontrolnych i doświadczalnych.

Poziom gonadotropiny LH był u szczurów estrogenizowanych w 1 dniu życia zawsze wyższy, niż u odpowiednich zwierząt kontrolnych. Różnica ta była wyraźnie zaznaczona począwszy od 35 dnia życia, osiągając u estrogenizowanych zwierząt 84 dniowych wartość stanowiącą około 400% wartości kontrolnych.

Podwyższonemu poziomowi gonadotropiny LH w surowicy krwi szczurów estrogenizowanych w 1 dniu życia towarzyszyło obniżenie się poziomu testosteronu w surowicy krwi. Poziom tego hormonu był u wszystkich zwierząt doświadczalnych niższy w porównaniu z odpowiednią grupą kontrolną i różnica ta zwiększała się w miarę upływu czasu po estrogenizacji. U estrogenizowanych w 1 dniu życia zwierząt 67 i 84 dniowych poziom testosteronu w surowicy krwi wynosił około 50% wartości występujących u odpowiednich szczurów kontrolnych.

Opisanym wyżej danym towarzyszyły daleko idące zmiany w utkaniu histologicz- nym brzusznej prostaty. U wszystkich szczurów estrogenizowanych jednorazowo w 1 dniu życia obserwowano znacznego stopnia rozplem tkanki łącznej i mięśniowej gładkiej podścieliska oraz zmniejszenie się wysokości nabłonka gruczołowego, częś- ciowe złuszczanie się do światła oraz zanik jego czynności wydzielniczej (ryc. 1, 2, 3, 4).

Na ryc. 1 przedstawiono dla porównania obraz histologiczny brzusznej prostaty dojrzałego szczura kontrolnego.

OMÓWIENIE WYNIKÓW I DYSKUSJA

Wprowadzenie jednorazowe estrogenów w pierwszym dniu życia samców powoduje rozkojarzenie czynności neuroendokrynowych organizmu oraz zaburzenia w układzie reprodukcyjnym.

Wyniki dotyczące względnego ciężaru prostaty wskazują, że z wyjątkiem zwierząt badanych w 20 dni po jednorazowej estronizacji w 1 dniu życia, jest on zawsze niższy w porównaniu z odpowiednią grupą kontrolną. Różnica ta pogłębia się w miarę wzrostu zwierząt i u estrogenizowanych szczurów 74 i 84 dniowych prostata jest około 12 razy lżejsza, niż u zwierząt kontrolnych w tym samym wieku. Obniżenie względnego ciężaru gonad i gruczołów płciowych dodatkowych, w tym również prostaty obserwowali u szczurów traktowanych estrogenami w 1 dniu życia Aguilar i wsp. (1), Dalterio i wsp. (5) i Pinilla i wsp. (12).

Obniżonemu w porównaniu z warunkami kontrolnymi ciężarowi względnemu prostaty zwierząt estrogenizowanych w 1 dniu życia towarzyszą znacznego stopnia zmiany morfologiczne polegające na rozplemie tkanki łącznej i mięśniowej gładkiej podścieliska, czemu towarzyszy atrofia nabłonka gruczołowego, jego częściowe złuszczanie się do światła i zanik czynności wydzielniczej. Podobne zmiany morfo- logiczne opisywali inni autorzy podając samcom estrogeny w różnych okresach ich życia. Hatier i wsp. (7) wykazali, że 3H estradiol lokalizuje się u płodów świnek morskich w komórkach podścieliska zawiązków gruczołów płciowych dodatkowych, w tym również w prostacie. Tilley i wsp. (17) wykazali obecność receptorów estrogenów w komórkach podścieliska prostaty świnek morskich, oraz brak tych receptorów w nabłonku gruczołowym. Badacze ci wykazali, że znaczna ilość tych receptorów występuje we wczesnym okresie życia, zaś po uzyskaniu dojrzałości obniża się pięciokrotnie. Obserwowany w łagodnym przeroście prostaty rozrost podścieliska, Zhao i wsp: (19) tłumaczą wywołaną estrogenami „metaboliczną transformacją\\\" komórek mięśniowych gładkich, czego efektem jest wzrost ilości włókien kolagenowych produkowanych przez pobudzone fibroblasty. Towarzyszącą opisywanym zmianom podścieliska atrofię nabłonka gruczołowego autorzy ci tłuma- czą spadkiem poziomu specyficznego białka PBP (prostatic binding protein) od- powiedzialnego za czynność wydzielniczą prostaty. Opisane wyżej zmiany morfologiczne w prostacie uwarunkowane są niewątpliwie również zaburzeniami w zakresie sekrecji testosteronu. Poziom tego hormonu był u wszystkich szczurów doświadczalnych niższy w porównaniu z odpowiednią grupą kontrolną i różnica ta zwiększała się w miarę upływu czasu po estrogenizacji. U estrogenizowanych szczurów 67 i 84 dniowych poziom testosteronu wynosił około 50% wartości występujących u zwierząt kontrolnych. W poprzednich badaniach własnych (8) wykazano, że jednorazowe podanie szczurom samcom w 1 dniu życia stilbestrolu prowadzi do odróżnicowania się komórek Leydiga w kierunku elementów podobnych do fibroblastów. Efekt ten był trwały i nie ulegał zmianie z wiekiem zwierząt. Prins (13) wykazał, że okołourodzeniowe podanie szczurom estrogenów obniża znacznie ciężar prostaty po uzyskaniu przez zwierzęta wieku 90 dni, czemu towarzyszy spadek liczby receptorów testosteronu w nabłonkach, wzrost ich liczby o 25% w fibroblastach podścieliska i jego rozplem. Prawidłowy stan morfologiczno-czynnościowy prostaty zależy niewątpliwie od prawidłowej funkcji gonady męskiej, i to zarówno jej części dokrewnej, jak i generaty- wnej. Badania Saeza i wsp. (15) wykazały, że poszczególne składniki gonady męskiej wydzielają wiele czynników, takich jak: EGF, TGF alfa i beta, FGF i IGF-I.

Komórki Sertolego np. mają wydzielać tych i innych czynników o działaniu parakrynowym; około 80-ciu. Wszystkie one oddziaływując na odpowiednie składniki gonady, wpływają niezależnie od gonadotropin przysadkowych na jej czynność generatywną i dokrewną. Komórki Leydiga posiadają między innymi receptory dla EGF i TGF alfa, które modulują syntezę testosteronu w tych komórkach. Jedno- razowe podanie w 1 dniu życia stilbestrolu niewątpliwie zakłóca prawidłowe reakcje między omawianymi czynnikami, co prowadzi do modyfikacji funkcji komórek Leydiga i w następstwie do obniżenia poziomu testosteronu w surowicy krwi.

Na uwagę zasługują obserwacje dotyczące zachowania się poziomu gonado- tropiny LH w surowicy krwi zwierząt estrogenizowanych w 1 dniu życia. Poziom ten był zawsze wyższy, niż u odpowiednich zwierząt kontrolnych. Różnica ta była wyraźnie zaznaczona począwszy od 35 dnia życia, osiągając u szczurów 84 dniowych wartość około 400% wartości kontrolnych. Ten wysoki poziom gonadotropiny został wywołany swego rodzaju „farmakologiczną kastracją\\\" wywołaną wprowadzeniem w 1 dniu życia stilbestrolu i następowymi zmianami w komórkach Leydiga. Nie można również wykluczyć wpływu wprowadzonego w 1 dniu życia estrogenu na zmianę dymorfizmu płciowego centralnego układu nerwowego. Ostatnie badania (11, 14) wykazały, że dymorfizm płciowy dotyczy nie tylko centrów płciowych pod- wzgórza, ale również innych struktur mózgu, takich jak: układ limbiczny, jądro migdałowate, czy też kora mózgu. Wprowadzenie do organizmu w okresie około- urodzeniowym hormonów może rozkojarzyć funkcję odpowiedzialnych za dymorfizm płciowy ośrodków mózgu, co w efekcie prowadzi do zaburzeń w prawidłowym różnicowaniu się i funkcji układu reprodukcyjnego, w tym również prostaty. Reasumując, można na podstawie uzyskanych wyników stwierdzić, że jedno- razowe wprowadzenie szczurom samcom w 1 dniu życia stilbestrolu rozkojarza mechanizmy regulacji hormonalnej podwzgórze-przysadka-gonada, czego efektem są zakłócenia w prawidłowym rozwoju układu reprodukcyjnego. Towarzyszą temu trwałe zmiany morfologiczno-czynnościowe w prostacie (m.in. rozplem tkanki łącznej, mięśniowej gładkiej, atrofia nabłonka gruczołowego oraz zmiany profilu hormonalnego w zakresie LH i testosteronu po uzyskaniu przez badane zwierzęta wieku dojrzałego.

1. 1.Aguilar E., Tejero A., Vaction M., Galaz F.C.: Dissotiation of luteinizing hormone and follicle-stimulating hormone control mechanism in male and female rats by neonatal administration of estradiol benzoate or testosterone propionate, Horm. Res., 1984, 9, 108.
2. 2. Arnold A., Bredlwe S.: Organizational and activational effects of sex steroids on brain and behavior: a reanalysis. Horm Behav., 1985, 19, 469. —
3. 3. Bartsch G., Brungger A., Schweikert U., Hintner H., Hopfl R., Rohr H.: Benign prostatic hyperplasia: a strmal dissease. Urologie (A), 1989, 28, 6,321.
4. 4. Corbier P.: Sexual differentiation of positive feedback: offect of hour of castration at birth on estradiol induced luteinizing hormone secretion in immature male rats. Endocrinology, 1985, 116, 142. —
5. 5. Dalterio S., Bartke A., Steger R., Mayfield D.:Neonatal exposure to DES in BALB-c male mice: effect on pituitary-gonadal function. Biochem. Behav., 1985, 22, 1019.
6. 6. Handa R., Corbies P., ShryneJ., SchoomnakerJ., Górski R.: Differential effects of perinatal steroid environmenton three dimorphic parameters on the rat brain. Biol. Reprod., 1985, 32,855. —
7. 7. Hatier R., Malaprade D., Roux M., Nguyen B., Grignon G., Pasąualini J.:Autoradiographic localization of 3H oestradiol in epididymis, seminal vesicles and prostate of the fetal guinea pig. Int. J. Androl., 1990, 13, 2, 147. —
8. 8. Limanowski A.: Age-dependent effects of hormonal stimulation of gonad of male rat estro-genized on the first day of life. Endocrinology, 1978, 29, 257. —
9. 9. Limanowski A., Filipiak B., Miskowiak B.:Effect of testosterone administration during perinatal period on the reproductive system of female rats. Endokrynol. Pol., 1990, 31, 1, 41.
10. 10. Limanowski A., Miskowiak B., Filipiak B.:Perinatal effects of sex hormones on the reproductive system in male and female rats. Endokrynol. Pol., 1990, 41, 1, 49.
11. 11.Pilgrim C, Reisert I.: Differences betweem male and female brains — developmental mechanisms and implications. Hormon. Metab. Res., 1992, 24, 353. —
12. 12. Pinilla L., Cocconi M., Zopi S., Martini L.\\\\ Effect of neonatal estrogenization on testosterone metabolism in the prostate and in the epididymis of the rat. J. Steroid. Biochem., 1989, 32 3, 459. —
13. 13. Prins G.\\\\ Neonatal estrogen exposure induces lobe-specific alterationsin adult rat prostate androgen expression. Endocrinology, 1992, 130, 6, 3703. —
14. 14. Reisert J., Pilgrim C: Sexual differentiation of monoaminergic neurons-genetic or epigenetic. Trends in Neurosci., 1991, 14, 468.
15. 15. SaezJ., Avallet O., Lejeune H., Chatelain P.: Cell-cell communication in the testis. Horm Res., 1991, 36, 104. —
16. 16. Suzuki K., Ineba S., Takeuschi H., Takezawa Y., Fukabori Y., Suzuki T., Imai K., Yamanaka H., Honma S.\\\\ Endocrine environment of benign prostatic hyperplasia-relationships of sex steroid hormone lewells with age and the size of the prostate. Nippon Hinyokika Gakkai Zaschi, 1992, 83, 5, 664. —
17. 17. Tilley W., Horsfall D., Skinner J., Henderson D., Marshall V.:Effect of pubertal development on estrogen receptor levels and stromal morphology in the guinea pig prostate. Prostate, 1989, 15, 2, 195. —
18. 18. Watts A., Fink G.: Pulsatile luteinizing hormone release and the inhibitory effect of estradiol 17-beta in gonadectomized male and female rats: effects of neonatal androgen or exposure to constant light. Endocrinology, 1984, 115, 2251. —
19. 19. Zhao G., Holterhus P., Dammshauser I., Hoffbauer G., Aumuller G.: Estrogen-induced morphological and immunohistochemical changes in stroma and epithelium of rat ventral prostate. Prostate, 1992, 21, 3, 183.

doc. dr hab. med. Andrzej Limanowski
Katedra i Zakład Histologii i Embriologii Akademii Medycznej w Poznaniu
60-781 Poznań, ul. Święcickiego 6