Master of Science / Department of Animal Sciences and Industry / Teresa Douthit / Joann Kouba / Gonadotropin-releasing hormone (GnRH-I), as well as its receptor, GnRHR-I, once thought to be localized solely to the hypothalamus and anterior pituitary, have since been detected in the testis of numerous mammals. Another isoform of GnRH, GnRH-II, has been isolated from the testis of numerous mammals and binds a specific receptor, GnRHR-II. Our objective was to establish whether GnRH-I and GnRH-II, along with their specific receptors, are produced and present in the equine testis. Testicular tissue was collected from colts < 2 yr (n = 5) and stallions ≥ 2 yr (n = 10) of age during routine castrations. Total RNA extracted from testicular tissue was reverse transcribed and cDNA was subjected to conventional PCR using gene specific primers for GnRH-I, GnRHR-I, GnRH-II, and GnRHR-II. Protein was extracted and subjected to dot blot and Western blot using antibodies directed against GnRH-I, GnRH-II, GnRHR-I, or GnRHR-II. Transcripts for both ligands and receptors were detected in all testes. Product identity was confirmed by sequencing, which also clarified that unusual band sizes were the result of alternative splicing of GnRHR-II, and the retention of an intron in the GnRH-II mRNA was discovered. Prepro-GnRH-I and prepro-GnRH-II protein was detected in all stallion testes via dot blot technique. On Western blots, testicular samples from colts (n = 4) had 3-fold greater GnRHR-I levels compared to stallions (n = 7; P < 0.022). Conversely, there was a tendency for GnRHR-II protein to be greater in tissue collected from stallions compared to colts (P < 0.0756). Finally semen was collected from mature stallions (9 to 18 yr; n = 4) and purified using a discontinuous gradient. By utilizing immunocytochemistry, GnRHR-II was localized to the connecting piece of mature stallion spermatozoa. This is the first report identifying GnRH-I and -II and their receptors in the equine testis and GnRHR-II on mature stallion spermatozoa. These decapeptide hormones may act via autocrine and/or paracrine signaling to affect steroidogenesis and spermatogenesis in the stallion testis.

Chez le mammifère la fonction de reproduction est sous le contrôle des neurones hypothalamiques à GnRH-I. Au cours du développement embryonnaire ces neurones migrent de la fosse nasale vers le cerveau. De nombreuses études s’intéressent aux facteurs impliqués dans leur migration, mais l’influence de leur environnement cellulaire est très peu étudiée. Nous avons émis l’hypothèse que les neurones à GnRH-I d’origine extra-cérébrale possèdent un environnement gliale nécessaire à leur migration, connaissant le rôle de ces cellules dans l’ontogenèse neuronale du cerveau. Nos résultats montrent que 1) les neurones à GnRH-I sont associés à des cellules gliales au cours de leurs migrations nasale et télencéphalique 2) ces cellules gliales sont des progéniteurs des cellules gliales olfactives engainantes qui se différencient dans les régions rostrales au cours de la migration neuronale. 3) ces cellules expriment des gènes codant pour des facteurs impliqués dans la migration de ces neurones. 4) le transcriptome de ces cellules gliales est perturbé en présence d’un perturbateur endocrinien œstrogèno-mimétique, et touche des familles de gènes impliquées dans les molécules d’adhésions cellulaires nécessaire à la migration et à la régulation de l’activité des neurones à GnRH-I. / GnRH-I cells control reproduction functions in mammals. These cells are extra cerebral since they come from the nasal pit and migrate to the forebrain during embryonic development. Numerous studies have described the influence of different molecules on the migration of GnRH-1 neurons, however, the role of microenvironment cells remains poorly understood. Considering the role of glial cells in the forebrain’s neuronal migration, we had hypothesized that extra-cerebral GnRH-I neurons possess a glial environment necessary for their migration from the nose to the brain. Our results demonstrated that 1) GnRH-I neurons are associated with glial cells during their migration in the nasal septum and forebrain 2) These glial cells are progenitors of olfactory ensheathing cells, and differentiated within the rostral regions during neuronal migration. 3) These cells express genes encoding factors involved in GnRH-I neurons migration 4) Glial cells transcriptome are disrupted with estrogen-mimicking endocrine disruptor, and affects gene families involved in cell adhesion molecules necessary for migration and activity regulation of GnRH-I neurons

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Die Überlebensrate von Patienten mit duktalem Adenokarzinom des Pankreas ist sowohl in primär resektablen als auch im lokal fortgeschrittenen und metastasierten Stadium kurz. Das duktale Adenokarzinom des Pankreas breitet sich rasch aus und wird aufgrund fehlender Frühsymptome oft erst im fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert. Gegenwärtig fehlen spezifische Tumormarker, die eine frühzeitige Diagnose erlauben würden. Aufgrund zahlreicher Mechanismen der primären und sekundären Chemoresistenz ist das Pankreaskarzinom verhältnismäßig resistent gegenüber konventioneller systemisch verabreichter Chemotherapie, antikörperbasierten sowie niedermolekularen Therapiestrategien, Enzyminhibitoren, Bestrahlung und chirurgischer Therapie. Ein vielversprechender Angriffspunkt zur zielgerichteten Therapie des Pankreaskarzinoms eröffnet die tumorspezifische Expression des GnRH-I Rezeptors. In dieser Arbeit konnte der GnRH-IRezeptor durch RT-PCR und immunhistochemisch in 32,5% der duktalen Adenokarzinome des Pankreas nachgewiesen werden. Es wurde gezeigt, dass die Behandlung mit dem Hybridwirksoff AESZ-108 (AN-152), einem zytotoxischen GnRH-Analogon in vitro und in vivo Apoptose in den GnRH-IRezeptor- positiven Pankreaskarzinomzelllinien induziert. Apoptose wurde durch den intrinsischen Signalweg über den Zusammenbruch des mitochondrialen Membranpotentials vermittelt und führte zu DNA-Fragmentierung des Nukleus wie fluoreszenzmikroskopisch gezeigt werden konnte. Das zytotoxische GnRH-Analogon AESZ-108 (AN-152) führt in vivo zu einer signifikanten Inhibition des Tumorwachstums im Vergleich zur Therapie mit dem Anthrazyklin Doxorubicin, welches zu keiner signifikanten Inhibition des Pankreaskarzinomwachstums führt. Die rezeptorvermittelte Aufnahme ermöglicht eine selektive Therapie. Nach rezeptorvermittelter Endozytose wird das an die D-Lys6-Seitenkette gebundene Doxorubicin spezifisch im Nukleus der rezeptorpositiven Karzinomzellen freigesetzt. Die Ergebnisse dieser Arbeiten zeigen, dass AESZ-108 (AN-152) ein geeigneter Ansatz zur selektiven Chemotherapie GnRH-I-Rezeptor positiver humaner duktaler Adenokazinome des Pankreas ist.