Der Arylhydrocarbon-Rezeptor (AhR) ist ein Ligand-aktivierter Transkriptionsfaktor. Er wurde als Vermittler für die toxischen Wirkungen von Dioxinen und polychlorierten Biphenylen (PCB) 1976 entdeckt. Außer exogenen Liganden wie Dioxinen und PCB wurde in letzter Zeit eine zunehmende Liste von endogenen Liganden beschrieben. Der AhR und sein Heterodimerisierungspartner ARNT sind in Embryonen, Feten und in den Geweben des Genitaltraktes gefunden worden. Die Rolle dieser Transkriptionsfaktoren in der Reproduktion und Fertilität sowie die genaue Regulation der Expression sind noch nicht bekannt. In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression und Ko-Lokalisation von AhR und ARNT auf der Proteinebene im weiblichen Genitaltrakt des Kaninchens (Vagina, Uterus, Eileiter, Ovar) in verschiedenen Phasen der Frühgravidität immunhistochemisch untersucht. Nicht gravide, gravide und pseudogravide Kaninchen wurden während der Präimplantationsphase, d.h. bis zum 6. Tag p.c. bzw. p.o., untersucht. Im nicht graviden Uterus war der AhR im Zytoplasma des Cavumepithels streng apikal vom Zellkern lokalisiert. Die anderen Gewebe der Uteruswand waren immunnegativ. Dieses Expressionsmuster wird als die inaktive Form des AhR-Komplexes gewertet. Am Tag 3 und 4 der Gravidität kam es im Cavum- und Uterusdrüsenepithel zu deutlichen Veränderungen mit einer (i) diffus zytoplasmatischen Lokalisation, die nicht mehr auf das Zytoplasma apikal des Zellkerns beschränkt war, und (ii) nuklären Färbung. Diese Veränderungen waren von einer ebenso deutlichen Endometriumproliferation begleitet. Sie wird als Hochregulation bzw. Aktivierung des AhR/ARNT-Komplexes im Rahmen der frühschwangerschaftlichen Endometriumtransformation interpretiert. Weitere Veränderungen im Expressionsmuster kurz vor der Implantation (Tag 6) waren immunnegative Symplasmen im Cavumepithel und die Expression von AhR und ARNT in den Stromazellen. Das Expressionsmuster im Uterus von pseudograviden und graviden Kaninchen war gleich, so dass die Expression des AhR offensichtlich durch maternale Sexualsteroidhormone kontrolliert wird. Diese Sicht wird durch Studien an Hormon-behandelten juvenilen weiblichen Kaninchen gestützt (s.u.). Das ARNT-Protein war in allen untersuchten Organen im weiblichen Genitaltrakt des Kaninchens im Zytoplasma und/oder im Kern nachweisbar. Alle Zellen, die den AhR aufwiesen, exprimierten mit Ausnahme der primären Oozyten auch ARNT. Beim ARNT kam es nicht zu Veränderungen in der Lokalisation in den verschiedenen untersuchten Graviditätsphasen. Im Ovar war der AhR in den interstitiellen Zellen und in den Granulosa- und Thekaluteinzellen detektierbar. AhR und ARNT waren bis auf die primären Oozyten in Primordialfollikeln, die AhR-negativ waren, ko-lokalisiert. Der AhR kommt im Eileiter und in der Vagina vor. Im Eileiter zeigt er im Unterschied zur Vagina keine Veränderungen in der Expression während der Frühgravidität. Im Vaginalepithel kam es von einer zytoplasmatischen Lokalisation bei nicht graviden Tieren zu einer nukleären Markierung in den basalen Schichten am 6. Tag der Gravidität. Die Veränderungen in der AhR-Expression und in der endometrialen Proliferation während der Präimplantationsperiode weisen auf eine Regulation der Rezeptorexpression durch die ovariellen Steroidhormone Östrogene und Progesteron hin. Zur Untermauerung dieser These wurden vier Gruppen von juvenilen weiblichen Kaninchen mit estradiol, estradiol und Progesteron oder Progesteron allein behandelt. Zwei verschiedene Progesterondosierungen (0,3 mg/kg und 1,0 mg/kg Lebendgewicht) wurden eingesetzt. Ein unbehandeltes juveniles Kaninchen diente als Kontrolle. Im Vergleich zur Kontrolle führte die Östradiolbehandlung zu einer Hochregulation des AhR im Uterus. Die Expression war wie bei den adulten Kaninchen im Zytoplasma der Cavumepithelzellen lokalisiert. Einige Uterusdrüsenepithelzellen zeigten eine Kernanfärbung. In der estradiol- und Progesteron-behandelten Gruppe kam es zu einer weiteren Hochregulation mit nukleärer und diffus zytoplasmatischer Färbung in der Mehrheit der Epithelzellen. Das Färbemuster in der Gruppe mit 1 mg/kg Progesteron entsprach weitestgehend dem am 6. Tag der Präimplantationsperiode bei adulten Tieren. Es war durch immunnegative luminale Epithelzellen, positive Uterusdrüsenepithelien und Stromazellen mit klarer nukleärer oder diffus zytoplasmatischer Markierung gekennzeichnet. Diese Veränderungen in der AhR-Expression waren von einer deutlichen endometrialen Proliferation begleitet. Die Ergebnisse, die an den juvenilen Uteri gewonnen wurden, zeigen, dass die AhR-Expression durch ovarielle Steroidhormone reguliert wird. Zusammengefasst konnte in der vorliegenden Arbeit ein funktionaler AhR/ARNT-Komplex im Genitaltraktepithel in bestimmten Phasen der Frühgravidität beim weiblichen Kaninchen mit immunhistochemischen Methoden aufgezeigt werden. Die Aktivierungsmechanismen und die Rolle, die der AhR/ARNT-Komplex im Fortpflanzungsgeschehen spielt, sind unklar. Es ist jedoch offensichtlich, dass AhR/ARNT an den Hormon-induzierten zellulären Veränderungen in den Geschlechtsorganen während der Frühgravidität beim Säugetier beteiligt ist.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa.de:bsz:15-qucosa-37207 |
| Date | 28 November 2004 |
| Creators | Hasan, Atif |
| Contributors | Universität Leipzig, Veterinärmedizinische Fakultät |
| Publisher | Universitätsbibliothek Leipzig |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
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