Der Schutz vor der Einwanderung von Immunzellen ist einerseits unter physiologischen Bedingungen wichtig für die Integrität immunprivilegierter Organe, andererseits aber auch (mit)entscheidend für die Pathogenese maligner Tumoren. Vor diesem Hintergrund wurde LEEP-CAM (Lymphocyte Endothelial EPithelial-Cell Adhesion Molecule) untersucht, ein Adhäsionsmolekül, welches in der Epidermis und den dermalen Blutgefäßen in normaler Haut konstitutiv exprimiert wird. Durch immunhistochemische Untersuchungen wurde im ersten Teil der Arbeit gezeigt, dass LEEP-CAM in Basalzellkarzinomen, Plattenepithelkarzinomen und Keratoakanthomen der Haut deutlich vermindert oder gar nicht exprimiert wird. Die verminderte Expression war mit fehlender Infiltration von T-Lymphozyten in das Tumorgewebe assoziiert, was insbesondere durch zwei hinsichtlich ihrer LEEP-CAM-Expression unterschiedenen Populationen von Keratoakanthomen nahe gelegt wurde. Die Hypothese, dass LEEP-CAM in die epidermale Rekrutierung aktivierter T-Zellen involviert ist, wurde durch funktionelle Stamper-Woodruff-Experimente (Adhäsion aktivierter T-Lymphozyten an Gewebe-Gefrierschnitte) mit Basalzellkarzinomen und psoriatischer Haut gestützt. Durch metabolische Markierung mit 35(S)-Methionin und anschließende Radioimmunpräzipitation sowie durch durchflusszytometrische Untersuchungen an kultivierten Zellen wurde gezeigt, dass LEEPCAM in transformierten Keratinozyten im Vergleich zu normalen Keratinozyten deutlich vermindert synthetisiert und exprimiert wird. In zwei komplementären murinen Karzinogenese-Modellen wurde die Assoziation der verminderten LEEP-CAM-Expression mit Entdifferenzierung und invasivem Wachstum der Tumorzellen untermauert. Insgesamt kann experimentelle Evidenz für die Hypothese, dass die Herabregulation der LEEP-CAM-Expression ein (Teil)-Mechanismus ist, durch welchen sich invasiv wachsende Tumoren den Angriffen des Immunsystems entziehen können, präsentiert werden. Im Weiteren wurde die Expression und Funktion von LEEPCAM im Keimepithel des Hodens (als ein Beispiel für ein immunprivilegiertes Gewebe) untersucht. Durch immunhistochemische Untersuchungen wurde die konstitutive Expression von LEEP-CAM in den Sertoli-Zellen des Keimepithels nachgewiesen. Mittels Immun-Elektronenmikroskopie wurde dann die Lokalisation an desmosomalen Strukturen sowie entlang der Zellmembran gezeigt. Im Hinblick auf die Funktion von LEEP-CAM wurde in modifizierten Stamper-Woodruff-Experimenten erstmals gezeigt, dass aktivierte T-Lymphozyten an das Keimepithel des Hodens binden können und dass diese Adhäsion durch LEEP-CAM-gerichtete Antikörper inhibiert werden kann. Damit ist LEEP-CAM das erste Molekül, für welches direkte experimentelle Evidenz eine mögliche Rolle bei der testikulären Lymphozyten-Rekrutierung belegt. Dies könnte Relevanz für die Pathogenese von Orchitiden, den häufigsten Ursachen männlicher Infertilität, haben. / Under physiologic conditions protection of invading immune cells is on one hand important for integrity of immune-privileged organs and on the other hand crucial for the pathogenesis of malignant tumors. In the current thesis LEEP-CAM (Lymphocyte Endothelial Epithelial-Cell Adhesion Molecule), an adhesion molecule which is expressed in the epidermis and dermal blood vessels was investigated. In immunohistochemical stains LEEP-CAM expression was dramatically reduced or absent in basal cell carcinoma, squamous cell carcinoma or keratoacanthoma. Reduced expression was associated with lack of infiltrating T-lymphocytes in the tumor tissue, which was especially obvious in keratoacanthoma. The hypothesis that LEEP-CAM is involved in epidermal recruiting of activated T cells was verified by functional Stamper-Woodruff experiments (adhesion of activated T lymphocytes to frozen tissue sections) for basal cell carcinoma and psoriasis. By metabolic labeling with 35-S-methionin and subsequent radioimmuno-precipitation and additional FACS analysis we could demonstrate, that LEEP-CAM synthesis and expression was reduced in transformed keratinocytes in comparison to primary keratinocytes. The association of reduced LEEP-CAM expression with differentiation and invasive tumor growth was confirmed in two complementary murine carcinogenesis models. In summary, reduced expression of LEEP-CAM may be a mechanism by which invasive tumors are capable of escaping the immune surveillance. In the second part of the thesis, expression and function of LEEP-CAM in the testis was investigated. Constitutive expression of LEEP-CAM was identified immunhistochemically in Sertoli cells. By immunoelectron microscopy LEEP-CAM was localized to desmosomal structures and along the cell membrane. Functional analysis by modified Stamper-Woodruff experiments demonstrated the capability of activated T-lymphocytes to bind to germinal tissue of human testis. This adhesion could be blocked by anti-LEEP-CAM-antibodies. Our studies suggest that LEEP-CAM may the first molecule which is involved in lymphocyte testicular recruitment. This may be relevant for the pathogenesis of orchtitis.

Zugl.: Giessen, University, Diss., 2008.

Gefährdete Spezies in Menschenobhut zu reproduzieren und zu erhalten soll dem weltweiten Rückgang zahlreicher Papageienarten entgegenwirken. Der Erfolg solcher Zuchtprogramme wird unter anderem durch begrenzte Kenntnisse über physiologische und pathologische Vorgänge im Fortpflanzungssystem dieser Vogelordnung erschwert. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Etablierung aussagekräftiger Parameter zur Einordnung des Reproduktionsstatus von männlichen Papageienvögeln. Dabei wurde ein Probenumfang fixierter, männlicher Reproduktionsorgane acht verschiedener Gattungen mit standardisierten histologischen und immunzytochemischen Methoden untersucht. Im Vordergrund stand die morphologische Beurteilung der untersuchten Gonaden im Bezug auf Fortpflanzungsaktivität und -status. Gleichzeitig sollten die immunzytochemischen Analysen Aufschluss über die beteiligten Hormone und Enzyme geben. Für die Etablierung vogel-spezifischer Marker wurde als Vertreter der Psittaciformes der Wellensittich (Melopsittacus undulatus, n=45) als Modellspezies ausgewählt. 15 verschiedene Antikörper aus der Gruppe der Steroidrezeptoren, steroidogenen Enzyme, Relaxinpeptide und Proliferationsmarker wurden an dieser Art getestet. Anschließend erfolgte der Transfer der erarbeiteten Methodik auf sieben weitere Papageiengattungen (Nymphicus, Eolophus, Cacatua, Psittacus, Amazona, Ara, Cyanopsitta). Anhand der Histologie konnten alle untersuchten Gonaden den drei verschiedenen Reproduktionsstadien aktiv, intermediär und inaktiv zugeordnet werden. Hierbei wurden Kriterien wie die Ausdehnung von Samenkanälchen und Interstitium, Morphologie des Keimepithels, Vorhandensein von Lipofuszin in den Samenkanälchen sowie die Teilungsaktivität von Keimzellen herangezogen. Aktive Hoden zeigen ausgedehnte Tubuli und ein schmales Interstitium, ein Keimepithel mit allen Keimzellstadien, wenig Lipofuszin und eine hohe Teilungsaktivität bei den Keimzellen. Inaktive Hoden hingegen besitzen schmale Tubuli und ein breites Interstitium, ein Keimepithel bestehend aus Sertoli-Zellen und Spermatogonien, Massen an Lipofuszin im Lumen der Samenkanälchen und eine geringe Proliferationsrate der Keimzellen. 14 der 15 getesteten Marker konnten mittels Immunzytochemie erfolgreich am Wellensittich etabliert werden. Hinsichtlich der Einordnung des Reproduktionsstatus war in erster Linie ein Absinken der steroidogenen Enzymaktivität von 3β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase (HSD) und 17β-HSD-2 bei sexuell inaktiven gegenüber aktiven und intermediären Tieren zu verzeichnen. Auch der Androgenrezeptor (AR) wurde im Ruhestadium nicht mehr exprimiert. Die übrigen Steroidrezeptoren, steroidogenen Enzyme und Relaxinpeptide zeigten variable zelluläre Verteilungsmuster, die keine klare Aussage zum Fortpflanzungsstatus zuließen. Dennoch konnten anhand der Lokalisation dieser Faktoren in Keimzellen, somatischen Zellen des Hodens und Zellen des Nebenhodenepithels funktionelle Gesichtspunkte geklärt werden. Beispielsweise zeigte die Koexistenz des Östrogenrezeptors ERα und des steroidogenen Enzyms Aromatase in Hoden und Nebenhoden, dass nicht nur androgene Einflüsse in die Steuerung der Gonaden involviert sind. Auch der erstmalige Nachweis von Relaxin, Relaxin-like factor und ihren Rezeptoren in testikulären und epididymalen Zellen deutet darauf hin, dass diese die Funktion der beim Vogel nicht vorhandenen Prostata übernehmen. Zudem ist der Transfer der etablierten immunzytochemischen Methoden auf sieben weitere Papageiengattungen (Nymphicus, Eolophus, Cacatua, Psittacus, Amazona, Ara, Cyanopsitta) gelungen. Auch hier konnten 14 Marker in verschiedenen Zellen von Hoden und Nebenhoden sichtbar gemacht werden. Die teilweise heterogene Verteilung der Marker in verschiedenen Zelltypen war eindeutig spezies-abhängig. Dies hat gezeigt, dass die beim Wellensittich mittels Immunzytochemie erzielten Resultate nur eingeschränkt auf andere Papageienspezies übertragbar sind. Entscheidend für die Beurteilung des Reproduktionsstatus ist daher die individuelle Auswahl der Marker in Abhängigkeit von der untersuchten Spezies. Die Resultate dieser Studie liefern die Grundlage für weitere Forschungsansätze in der Reproduktionsdiagnostik von Papageienvögeln. Zum einen können die etablierten Marker in Analyse-Systemen zum Einsatz kommen, die nicht-invasiv gewonnene Medien (z. B. Faezes) untersuchen und vor allem in Zuchterhaltungsprogrammen bedrohter Arten hilfreich sind. Zum anderen ist die immunzytochemische Untersuchung von Hodenbioptaten pathologisch veränderter Hoden (z. B. Tumoren oder Entzündungen) als eine sinnvolle Ergänzung der Diagnostik von Infertilität bei männlichen Psittaziden anzusehen.

Introduction: Testicular microlithiasis is an uncommon condition characterized by calcifications within the seminiferous tubules. The true prevalence in a normal population has not been defined. Methods: A review of the literature with emphasis on the connection between testicular microlithiasis and testicular malignancy was carried out. Results: Testicular microlithiasis is associated with different testicular pathologies, including testicular cancer. However, a direct causative connection between testicular microlithiasis and testicular pathologies is not supported by the literature. Conclusions: Patients with testicular microlithiasis should be followed up regularly. Further investigations concerning the etiology of testicular microlithiasis remain to be done. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Hohenheim, Univ., Diss., 2007.

In dieser Studie wurde der Einfluss von anabol-androgenen Steroiden (AAS) wie Testosteron auf die Angiogenese im peripubertären Hengsthoden untersucht. Sieben von 14 Junghengsten erhielten Durateston® und wurden vier [n=3; Versuchsgruppe 1 (VG1)] bzw. zwölf [n=4; Versuchsgruppe 2 (VG2)] Wochen nach der letzten Applikation kastriert, während die übrigen sieben Tiere ohne eine Behandlung in dem gleichen Zeitraum kastriert wurden. Im Rahmen der morphometrischen Untersuchung konnte ein Anstieg der Volumendichte und der Numerischen Dichte bezüglich der Blutgefäße in der Versuchsgruppe festgestellt werden, während die Fläche der Blutgefäßanschnitte in den Kapillaren der Versuchsgruppe kleiner ist als bei den Tieren in der Kontrollgruppe. Die erhöhte Angiopietin2- und transforming growth factor alpha-Expression in der VG1 könnte möglicherweise für diese morphometrischen Be-funde verantwortlich sein. Die Blutgefäße der Versuchsgruppen zeigen, möglicherweise stimuliert durch Testoste-ron, eine höhere vascular endothelial growth factor-receptor2-Expression als die der Kontrollgruppe. Aufgrund der signifikanten Abnahme der morphometrischen Parameter von der VG1 zu der VG2 handelt es sich vermutlich um einen temporären Effekt.

Introduction: Testicular microlithiasis is an uncommon condition characterized by calcifications within the seminiferous tubules. The true prevalence in a normal population has not been defined. Methods: A review of the literature with emphasis on the connection between testicular microlithiasis and testicular malignancy was carried out. Results: Testicular microlithiasis is associated with different testicular pathologies, including testicular cancer. However, a direct causative connection between testicular microlithiasis and testicular pathologies is not supported by the literature. Conclusions: Patients with testicular microlithiasis should be followed up regularly. Further investigations concerning the etiology of testicular microlithiasis remain to be done. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

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Gefährdete Spezies in Menschenobhut zu reproduzieren und zu erhalten soll dem weltweiten Rückgang zahlreicher Papageienarten entgegenwirken. Der Erfolg solcher Zuchtprogramme wird unter anderem durch begrenzte Kenntnisse über physiologische und pathologische Vorgänge im Fortpflanzungssystem dieser Vogelordnung erschwert. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Etablierung aussagekräftiger Parameter zur Einordnung des Reproduktionsstatus von männlichen Papageienvögeln. Dabei wurde ein Probenumfang fixierter, männlicher Reproduktionsorgane acht verschiedener Gattungen mit standardisierten histologischen und immunzytochemischen Methoden untersucht. Im Vordergrund stand die morphologische Beurteilung der untersuchten Gonaden im Bezug auf Fortpflanzungsaktivität und -status. Gleichzeitig sollten die immunzytochemischen Analysen Aufschluss über die beteiligten Hormone und Enzyme geben. Für die Etablierung vogel-spezifischer Marker wurde als Vertreter der Psittaciformes der Wellensittich (Melopsittacus undulatus, n=45) als Modellspezies ausgewählt. 15 verschiedene Antikörper aus der Gruppe der Steroidrezeptoren, steroidogenen Enzyme, Relaxinpeptide und Proliferationsmarker wurden an dieser Art getestet. Anschließend erfolgte der Transfer der erarbeiteten Methodik auf sieben weitere Papageiengattungen (Nymphicus, Eolophus, Cacatua, Psittacus, Amazona, Ara, Cyanopsitta). Anhand der Histologie konnten alle untersuchten Gonaden den drei verschiedenen Reproduktionsstadien aktiv, intermediär und inaktiv zugeordnet werden. Hierbei wurden Kriterien wie die Ausdehnung von Samenkanälchen und Interstitium, Morphologie des Keimepithels, Vorhandensein von Lipofuszin in den Samenkanälchen sowie die Teilungsaktivität von Keimzellen herangezogen. Aktive Hoden zeigen ausgedehnte Tubuli und ein schmales Interstitium, ein Keimepithel mit allen Keimzellstadien, wenig Lipofuszin und eine hohe Teilungsaktivität bei den Keimzellen. Inaktive Hoden hingegen besitzen schmale Tubuli und ein breites Interstitium, ein Keimepithel bestehend aus Sertoli-Zellen und Spermatogonien, Massen an Lipofuszin im Lumen der Samenkanälchen und eine geringe Proliferationsrate der Keimzellen. 14 der 15 getesteten Marker konnten mittels Immunzytochemie erfolgreich am Wellensittich etabliert werden. Hinsichtlich der Einordnung des Reproduktionsstatus war in erster Linie ein Absinken der steroidogenen Enzymaktivität von 3β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase (HSD) und 17β-HSD-2 bei sexuell inaktiven gegenüber aktiven und intermediären Tieren zu verzeichnen. Auch der Androgenrezeptor (AR) wurde im Ruhestadium nicht mehr exprimiert. Die übrigen Steroidrezeptoren, steroidogenen Enzyme und Relaxinpeptide zeigten variable zelluläre Verteilungsmuster, die keine klare Aussage zum Fortpflanzungsstatus zuließen. Dennoch konnten anhand der Lokalisation dieser Faktoren in Keimzellen, somatischen Zellen des Hodens und Zellen des Nebenhodenepithels funktionelle Gesichtspunkte geklärt werden. Beispielsweise zeigte die Koexistenz des Östrogenrezeptors ERα und des steroidogenen Enzyms Aromatase in Hoden und Nebenhoden, dass nicht nur androgene Einflüsse in die Steuerung der Gonaden involviert sind. Auch der erstmalige Nachweis von Relaxin, Relaxin-like factor und ihren Rezeptoren in testikulären und epididymalen Zellen deutet darauf hin, dass diese die Funktion der beim Vogel nicht vorhandenen Prostata übernehmen. Zudem ist der Transfer der etablierten immunzytochemischen Methoden auf sieben weitere Papageiengattungen (Nymphicus, Eolophus, Cacatua, Psittacus, Amazona, Ara, Cyanopsitta) gelungen. Auch hier konnten 14 Marker in verschiedenen Zellen von Hoden und Nebenhoden sichtbar gemacht werden. Die teilweise heterogene Verteilung der Marker in verschiedenen Zelltypen war eindeutig spezies-abhängig. Dies hat gezeigt, dass die beim Wellensittich mittels Immunzytochemie erzielten Resultate nur eingeschränkt auf andere Papageienspezies übertragbar sind. Entscheidend für die Beurteilung des Reproduktionsstatus ist daher die individuelle Auswahl der Marker in Abhängigkeit von der untersuchten Spezies. Die Resultate dieser Studie liefern die Grundlage für weitere Forschungsansätze in der Reproduktionsdiagnostik von Papageienvögeln. Zum einen können die etablierten Marker in Analyse-Systemen zum Einsatz kommen, die nicht-invasiv gewonnene Medien (z. B. Faezes) untersuchen und vor allem in Zuchterhaltungsprogrammen bedrohter Arten hilfreich sind. Zum anderen ist die immunzytochemische Untersuchung von Hodenbioptaten pathologisch veränderter Hoden (z. B. Tumoren oder Entzündungen) als eine sinnvolle Ergänzung der Diagnostik von Infertilität bei männlichen Psittaziden anzusehen.

Einleitung: Der Einfluss von Stress während der Schwangerschaft auf den Fetus lässt sich auch postnatal bis in das Erwachsenenalter und teilweise sogar bis in nachfolgende Generationen nachweisen. Eine Vielzahl an Störgrößen erschwert es enorm, beim Menschen konkrete Kausalitäten auszuarbeiten. Mit dem Weißbüschelaffen steht ein humanrelevanter Modellorganismus zur Verfügung, der eine dem Menschen sehr ähnliche Situation in Bezug auf die Physiologie der Trächtigkeit sowie der männlichen Reproduktion bietet, gleichzeitig jedoch einen hohen Grad der Standardisierung ermöglicht. Ziele der Untersuchungen: Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollten ausgewählte Faktoren des Reproduktionssystems in den Hoden adulter Weißbüschelaffen mittels qPCR und Immunhistochemie nachgewiesen und auf Zellebene lokalisiert werden. Weiterhin sollte ermittelt werden, ob die nachgewiesenen Proteine durch pränatalen Stress beeinflusst werden. Ziel des zweiten Teils der vorliegenden Arbeit war es herauszufinden, ob und in welcher Form sich ein standardisierter pränataler Stressreiz postnatal auf ausgewählte Parameter der männlichen Reproduktion des Weißbüschelaffen bis hin zur F3-Generation auswirken kann. Tiere, Material und Methoden: Trächtige Weißbüschelaffen wurden von Trächtigkeitstag 42 bis 48 (EDEX) bzw. Trächtigkeitstag 90 bis 96 (LDEX) täglich mit 5 mg Dexamethason (DEX) pro kg Körpergewicht per os behandelt. Eine Kontrollgruppe (C) erhielt während der gesamten Trächtigkeit keine Glucocorticoide. Von den adulten männlichen Nachkommen der F1-Generation wurden 9 (C), 8 (EDEX) und 9 (LDEX) jeweils tiefgefrorene Hoden auf 12 Transkripte aus den Gruppen der Enzyme der Steroidbiosynthese, der Steroidrezeptoren, des Relaxinsystems und der Proliferationsmarker mittels qPCR quantitativ untersucht. Die jeweils kontralateralen Hoden waren in Paraformaldehyd fixiert worden und wurden parallel auf Proteinebene mittels Immunhistochemie (IHC) untersucht. Für den zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurden die jeweils in maternaler Linie weitergezüchteten Männchen der DEX F2 (n = 2) und DEX F3 (n = 3) auf relevante Parameter der Reproduktionsfähigkeit hin untersucht: Die Größe der Hoden wurde im Frühling, im Sommer und im Winter gemessen, Blutplasma¬proben an einem Tag im Sommer um 8 Uhr, 12 Uhr und 16 Uhr sowie an einem Tag im Winter um 8 Uhr entnommen und daraus mittels ELISA die Konzentration von Testosteron sowie teilweise von 17β Östradiol ermittelt; Ejakulate wurden durch penile Vibrostimulation (PVS) gewonnen und computergestützt untersucht. Alle Ergebnisse wurden jeweils mit mindestens elf unbehandelten männlichen Tieren derselben Kolonie verglichen. Ergebnisse: Alle untersuchten für die männliche Reproduktion relevanten Proteine konnten in den Hoden der F1 nachgewiesen werden. In den Hoden der EDEX F1 und der LDEX F1 war auf Proteinebene jeweils einzig die Steroid-5α-Reduktase 1 (SRD5A1) gegenüber C erhöht. Auf Genebene waren von den untersuchten Transkripten nur in den Hoden der EDEX F1 die SRD5A1, SRD5A2 und Ki 67 jeweils signifikant gegenüber C aufreguliert. Die Hodengröße änderte sich nicht signifikant im Jahresverlauf. Im Tagesverlauf konnte ein signifikanter Anstieg der Testosteronkonzentration im Blutplasma zwischen 8 Uhr und 12 Uhr ermittelt werden. Jedoch konnte kein signifikanter Unterschied zwischen Testosteronkonzentration im weiteren Tageszeitenvergleich, im Sommer und Winter und in Relation zum Alter festgestellt werden. Darüber hinaus bestand keine Korrelation zwischen Testosteron- und 17β Östradiol¬konzentration aus denselben Blutproben. Der Vergleich aller im Zusammenhang mit der PVS erhobenen Parameter zwischen DEX F2/F3 und C ergab, dass einzig die Erfolgsrate der PVS in DEX F2/F3 niedriger lag als in C. Der versuchsgruppen-übergreifende Vergleich aller Ejakulate zwischen den Altersgruppen ergab bei jung adulten Tieren einen signifikant höheren Anteil an motilen Spermien sowie eine signifikant schlechtere Erfolgsrate der PVS gegenüber adulten Tieren. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit geben Hinweise darauf, wie sich Stress während der Trächtigkeit beim Weißbüschelaffen auf die Nachkommen auswirken könnte: In DEX F1 sind wichtige Voraussetzungen für eine funktionierende Testosteron-Biosynthese sowie die Vermittlung von Testosteron- und Östrogen-mediierten Signalen im Hoden gegeben, möglicherweise sogar in verstärkter Weise. Darüber hinaus bestätigen diese Ergebnisse die Humanrelevanz des Weißbüschelaffen als Modell¬organismus zum männlichen Reproduktionssystem. In DEX F2/F3 könnte die niedrige Erfolgsrate der PVS ein Hinweis auf verminderte Konzentrationsfähigkeit in den auf intra¬uterinen Stress folgenden Generationen sein. Jedoch unterscheiden sich die meisten erhobenen reproduktions-physiologisch bedeutsamen Parameter nicht zwischen DEX F2/F3 und C.:1 EINLEITUNG 2 LITERATURÜBERSICHT 2.1 Glucocorticoide und Stress während der Trächtigkeit 2.2 Relevante Hormone der Reproduktion und ihre Biosynthese 2.2.1 3β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase 2 2.2.2 Testosteron und Androgenrezeptor 2.2.3 Steroid-5α-Reduktasen 2.2.4 Aromatase 2.2.5 17β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase 7 2.2.6 Östradiol und Östrogenrezeptoren 2.2.7 Relaxinsystem 2.2.8 Proliferationsfaktoren 2.3 Weißbüschelaffen 2.3.1 Allgemeines zu Weißbüschelaffen 2.3.2 Reproduktionsbiologie der männlichen Weißbüschelaffen 3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN 3.1 Versuchsteil I – ex vivo Hoden DEX F1 3.1.1 Versuchsaufbau (DEX) im DPZ 3.1.2 qPCR an DEX F1 Hoden 3.1.3 Immunhistochemie an Hoden der DEX F1 3.2 Versuchsteil II – in vivo DEX F2/DEX F3 3.2.1 Herkunft der Weißbüschelaffen 3.2.2 Haltung der Weißbüschelaffen 3.2.3 Bestimmung der Hodengrößen und des Körpergewichtes 3.2.4 Blutentnahmen und Hormonbestimmungen mittels ELISA 3.2.5 Penile Vibrostimulation 3.3 Statistische Auswertung 4 ERGEBNISSE 4.1 Versuchsteil I – ex vivo Hoden DEX F1 4.1.1 qPCR der Hoden der F1 4.1.2 Immunhistochemie der Hoden der DEX F1 4.1.2.1 Enzyme der Steroidbiosynthese 4.1.2.2 Steroidrezeptoren 4.1.2.3 Relaxinsystem 4.1.2.4 Proliferationsmarker 4.1.3 Zusammenfassung der Ergebnisse des Versuchsteils I – ex vivo DEX F1 4.2 Versuchsteil II – in vivo DEX F2/F3 4.2.1 Hodengrößen 4.2.2 Testosteron 4.2.3 Ejakulatanalyse 4.2.4 Zusammenfassung der Ergebnisse des Versuchsteils II – in vivo DEX F2/F3 5 DISKUSSION 5.1 Versuchsteil I – ex vivo Hoden DEX F1 5.1.1 Vergleichende Diskussion der Ergebnisse auf Gen- und Proteinebene in den Hoden der F1 5.1.1.1 Relevante Enzyme der Testosteronbiosynthese 5.1.1.2 Steroidrezeptoren 5.1.1.3 Das Relaxinsystem 5.1.1.4 Proliferationsfaktoren 5.2 Versuchsteil II – in vivo DEX F2/F3 5.2.1 Hodengrößen 5.2.2 Testosteron 5.2.3 Ejakulatanalyse 5.3 Schlussbetrachtung 6 ZUSAMMENFASSUNG 7 SUMMARY 8 Literaturverzeichnis 9 ANHANG 10 DANKSAGUNG / Introduction: The impact of prenatal stress can also be detected in the grown-up offspring and partly even in following generations. There are many interfering variables that make it nearly impossible to establish precise correlations in humans. However, the common marmoset is a model organism very similar to humans with respect to the physiology of pregnancy as well as to male reproduction. In addition to that, the possibility of a high-grade standardisation is extremely advantageous. Objective: The first part of this work aimed at detecting selected factors of the reproductive system in testes of adult common marmosets by qPCR and immunohistochemistry, and localising them at the cellular level; both were directed at clarifying whether or not the target proteins respond to prenatal stress. The second part aimed at determining in which form and to what extent standardised prenatal stress affects selected parameters of male reproduction up to the F3-generation in the common marmoset. Animals, materials and methods: Pregnant common marmosets were treated daily with a dose of 5 mg dexamethasone (DEX) per kg body weight per os on gestational days 42 to 48 (EDEX) and gestational days 90 to 96 (LDEX). A control group (C) received no glucocorticoid treatment during pregnancy at all. By qPCR, 12 transcripts from the groups of steroidogenic enzymes, steroid receptors, the relaxin system and the proliferation markers were quantitatively analysed in 9 (C), 8 (EDEX) und 9 (LDEX) frozen testes of F1 generation adult male offspring. Respective contralateral testes had been fixed in paraformaldehyde and were analysed on protein level by immunohistochemistry (IHC). In the second part of this work, males of DEX F2 (n = 2) and DEX F3 (n = 3), each bred in the maternal line, were analysed for relevant parameters of reproduction ability: testes were measured in spring, summer, and winter; blood plasma samples were taken on one day in summer at 8 a.m., 12 noon and 4 p.m. as well as on a day in winter at 8 a.m. and subsequently analysed by ELISA for testosterone and partly 17β oestradiol; ejaculates have been gathered by penile vibrostimulation (PVS) and were tested by computer-assisted sperm analysis. All results were compared with those on at least 11 untreated male common marmosets of the same colony. Results: Each of the targeted proteins relevant for male reproduction was detected in testes of F1. At the protein level only steroid 5α-reductase 1 (SRD5A1) was enhanced expressed in testes of EDEX F1, and LDEX F1 compared to C. At the gene level, SRD5A1, SRD5A2 and Ki 67 were each enhanced expressed compared to C, but in testes of EDEX F1 only. Testis size did not vary significantly during the course of the year. During the course of the day there was a significant rise of the testosterone concentration in blood plasma between 8 a.m. and 12 noon. However, there was no significant difference in the testosterone concentration during other times of the day, nor between summer and winter or in relation to the age of the monkeys. Furthermore there was no correlation between the testosterone and the 17β oestradiol concentrations in the same blood samples. Comparisons of all measured PVS parameters between DEX F2/F3 and C gave a lower success rate of PVS in DEX F2/F3 as the only difference. Comparisons of the ejaculates between age groups irrespective of the DEX classification revealed that young adult common marmosets possess a significantly higher percentage of motile sperms as well as a significantly lower success rate of PVS compared to adult monkeys. Conclusions: The results of this study suggest how stress during pregnancy could influence subsequent generations in the common marmoset: in DEX F1, important requirements of active testosterone biosynthesis as well as of mediation of testosterone and oestrogen signals in testis are met, possibly even enhanced. In addition, these results confirm the relevance of the common marmoset as a model organism for human male reproduction. In DEX F2/F3, the low success rate of PVS might indicate a reduced capability to concentrate in generations following intrauterine stress on F1. Yet, most of the tested parameters pertinent to reproduction physiology do not differ between DEX F2/F3 and C.:1 EINLEITUNG 2 LITERATURÜBERSICHT 2.1 Glucocorticoide und Stress während der Trächtigkeit 2.2 Relevante Hormone der Reproduktion und ihre Biosynthese 2.2.1 3β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase 2 2.2.2 Testosteron und Androgenrezeptor 2.2.3 Steroid-5α-Reduktasen 2.2.4 Aromatase 2.2.5 17β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase 7 2.2.6 Östradiol und Östrogenrezeptoren 2.2.7 Relaxinsystem 2.2.8 Proliferationsfaktoren 2.3 Weißbüschelaffen 2.3.1 Allgemeines zu Weißbüschelaffen 2.3.2 Reproduktionsbiologie der männlichen Weißbüschelaffen 3 TIERE, MATERIAL UND METHODEN 3.1 Versuchsteil I – ex vivo Hoden DEX F1 3.1.1 Versuchsaufbau (DEX) im DPZ 3.1.2 qPCR an DEX F1 Hoden 3.1.3 Immunhistochemie an Hoden der DEX F1 3.2 Versuchsteil II – in vivo DEX F2/DEX F3 3.2.1 Herkunft der Weißbüschelaffen 3.2.2 Haltung der Weißbüschelaffen 3.2.3 Bestimmung der Hodengrößen und des Körpergewichtes 3.2.4 Blutentnahmen und Hormonbestimmungen mittels ELISA 3.2.5 Penile Vibrostimulation 3.3 Statistische Auswertung 4 ERGEBNISSE 4.1 Versuchsteil I – ex vivo Hoden DEX F1 4.1.1 qPCR der Hoden der F1 4.1.2 Immunhistochemie der Hoden der DEX F1 4.1.2.1 Enzyme der Steroidbiosynthese 4.1.2.2 Steroidrezeptoren 4.1.2.3 Relaxinsystem 4.1.2.4 Proliferationsmarker 4.1.3 Zusammenfassung der Ergebnisse des Versuchsteils I – ex vivo DEX F1 4.2 Versuchsteil II – in vivo DEX F2/F3 4.2.1 Hodengrößen 4.2.2 Testosteron 4.2.3 Ejakulatanalyse 4.2.4 Zusammenfassung der Ergebnisse des Versuchsteils II – in vivo DEX F2/F3 5 DISKUSSION 5.1 Versuchsteil I – ex vivo Hoden DEX F1 5.1.1 Vergleichende Diskussion der Ergebnisse auf Gen- und Proteinebene in den Hoden der F1 5.1.1.1 Relevante Enzyme der Testosteronbiosynthese 5.1.1.2 Steroidrezeptoren 5.1.1.3 Das Relaxinsystem 5.1.1.4 Proliferationsfaktoren 5.2 Versuchsteil II – in vivo DEX F2/F3 5.2.1 Hodengrößen 5.2.2 Testosteron 5.2.3 Ejakulatanalyse 5.3 Schlussbetrachtung 6 ZUSAMMENFASSUNG 7 SUMMARY 8 Literaturverzeichnis 9 ANHANG 10 DANKSAGUNG