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.

Während der letzten Jahre stellten GnRH-II-Antagonisten einen Interessenschwerpunkt bei der endokrinen Therapie gynäkologischer und auch anderer Karzinome wie des Prostatakarzinoms dar. Es konnte dargestellt werden, dass GnRH-II-Antagonisten schon in nanomolaren Konzentrationen in vitro und in vivo zu Apoptose von Mamma- Endometriums- und Ovarialkarzinomen führen. In dieser Studie sollte untersucht werden, ob eine Wirkungssteigerung des Antitumoreffekts durch die Kombination des GnRH-II-Antagonisten [(AcD-2-Nal1), (D-4Cpa2), (D-3Pal3), (D-3Pal6), (D-Leu8), (D-Ala10)] mit dem selektiven Estrogenrezeptormodulator (SERM) Tamoxifen beziehungsweise mit dem selektiven Estrogenrezeptordestabilisator (SERD) Fulvestrant erzielt werden kann. Hierzu wurden das Proliferationsverhalten der Ovarialkarzinomzelllinien OVCAR-3, SKOV-3, EFO-21 und EFO-27 sowie Veränderungen der Rezeptorexpression des ER-α, ER-β, GPR-30 und des GnRH-II-Rezeptors bei Behandlung der Zellen mit den einzelnen Substanzen und der Kombination von Tamoxifen und GnRH-II-Antagonist untersucht. Auch die Apoptosewege wurden anhand des Nachweises der Phosphorylierung von p38 und JNK und der Spaltung von Caspase-3 bei Behandlung mit der Kombination von Tamoxifen und GnRH-II-Antagonist untersucht. Die Behandlung der Zelllinien mit der Kombination von Tamoxifen beziehungsweise Fulvestrant und GnRH-II-Antagonist führte bei drei von vier Zelllinien zu einer stärkeren Verminderung der Zellzahl als die Behandlung der Zellen mit den einzelnen Substanzen. Auch auf Rezeptorbasis zeigte die Kombinationstherapie Vorteile gegenüber der Monotherapie mit Tamoxifen und GnRH-II-Antagonist. Apoptose fand bei den untersuchten Zelllinien SKOV-3 und EFO-27 vor allem durch den Weg der Phosphorylierung von JNK statt. Die Phosphorylierung von JNK erfolgte bei der Kombinationstherapie in kürzerer Zeit und fiel intensiver aus als bei einzelner Anwendung der Substanzen Tamoxifen und GnRH-II-Antagonist. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass die Kombinationstherapie von Tamoxifen und GnRH-II-Antagonist sowohl bezüglich der Zellproliferation als auch der Rezeptorexpression und der Induktion von Apoptose einer Monotherapie mit den Substanzen überlegen war.

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