Untersuchungen zur testikulären Steroidhormonproduktion beim Eber und der Aktivität der Enzyme Östrogensulfotransferase und Arylsulfatase C in Hoden und Nebenhoden

Abstract

36 geschlechtsgesunde Eber verschiedener Rassen wurden im Alter zwischen 98 und 995 Lebenstagen kastriert. In unterschiedlicher Häufigkeit konnten unter der Operation von jeweils einem Tier Blutproben aus der Arteria und Vena testicularis sowie der Vena auricularis magna bzw. der Vena cava cranialis (periphere Zirkulation) gewonnen werden, von 6 geschlechtsreifen Ebern wurden die Hoden mit Nebenhoden unmittelbar nach dem Absetzen zur weiteren Aufbereitung ins Labor verbracht. Weiterhin stand Seminalplasma von 20 Deckebern zur Verfügung. Zur näheren Charakterisierung der testikulären Steroidsekretion wurden in allen Blutproben mittels Radioimmunotest Estron (E1), Estronsulfat (E1S), Testosteron (T) und Progesteron (P4) bestimmt. Für alle vier Wirkstoffe ergaben sich in der testikulären Zirkulation deutlich positive arteriovenöse Differenzen; damit wurde erstmals P4 als Produkt der testikulären Steroidproduktion erkannt. Für E1, E1S und P4 ergaben sich keine Konzentrationsunterschiede zwischen der peripheren Zirkulation und der A. testicularis; die Werte für Testosteron waren dagegen der Tendenz nach in der A. testicularis höher, was auf eine Gegenstromverteilung aufgrund der engen anatomischen Verflechtung von A. und V. testicularis hinweist. Bis zum Alter von ca. 1 Jahr dominiert die Sekretion von T, danach die von E1S. Eine altersabhängige Zunahme der testikulären Steroidhormonsekretion war nur für E1 und E1S (p<0,01 bzw. p<0,001) erkennbar und auch nur in der peripheren Zirkulation. Als Erklärung hierfür werden die in der V. testicularis stark schwankenden und auf eine pulsatile Freisetzung hindeutenden Werte interpretiert, bei einer gleichzeitigen Windkesselfunktion des allgemeinen Kreislaufes. Unbeschadet davon war der Verlauf der Hormonwerte in der peripheren Zirkulation mit denen der testikulären Zirkulation (A. und V. testicularis) in hohem Maße korreliert; entsprechend zeigte sich eine hohe Korrelation für den Verlauf der Östrogen- und T- Werte in der V. testicularis, keine Korrelation ergab sich zur Sekretion von P4. Die im Seminalplasma gemessenen Werte unterschreiten noch die in der peripheren Zirkulation gemessenen und lassen einen aktiven Übergang der gemessenen Steroide in das Seminalplasma eher unwahrscheinlich erscheinen.Die bei der Kastration entnommenen Hoden und Nebenhoden wurden getrennt zuGewebehomogenaten verarbeitet und unter Zugabe 3H-markiertem E1 bzw. E1S auf das Vorhandensein von Östrogensulfotransferase- (OST-) bzw. Arylsulfatase C-(ASC-) untersucht. Eine OST-Aktivität konnte praktisch ausschließlich im Nebenhodenhomogenat festgestellt werden, ihre Darstellbarkeit war an die Zugabe des spezifischen Cofaktors PAPS(3´-Phosphoadenosin-5´-Phosphosulfat) gebunden. ASC-Aktivität war in beiden Geweben vorhanden, mit einer offensichtlich höheren Aktivität im Hoden. Diese Befunde weisen darauf hin, dass die in der V. testicularis gemessenen hohen E1SKonzentrationen eher epididymalen Ursprungs sind als testikulären; das Vorhandensein der OST und ASC im Nebenhoden wie auch von ASC im Hoden läßt den Schluß zu, dass über beide Enzyme die lokale Verfügbarkeit des biologisch aktiven E1 reguliert wird. 36 healthy boars of different breeds aged between 98 and 995 days were castrated. During surgery and with varying success from each animal blood samples could be collected from the testicular artery and vein as well as from the Vena auricularis and Vena cava cranialis (peripheral circulation). From 6 boars and immediately after surgery testes with the connecting epididymes were brought to the laboratory for further processing. In addition, seminal plasma was available from 20 A.I.-boars. To further characterize testicular steroid secretion estrone (E1), estrone sulphate (E1S), testosterone (T) and progesterone (P4) were determined by radioimmunoassay in all blood plasma samples obtained. All four hormones exhibited distinctly positive arteriovenous differences in testicular circulation; thus for the first time P4 was identified as a secretory product of testicular origin. Concentrations of E1, E1S and P4 were not different between peripheral circulation and in the testicular artery; there was a tendency for higher values for T in the testicular artery which might result from a countercurrent distribution phenomenon due to the immediate anatomical connections of testicular vein and artery. Up to one year T was the major steroid, after this it was E1S. An age-dependent increase of testicular steroid synthesis was only observed for E1 (p<0,01) and E1S (p<0,001) and only in peripheral circulation. This was interpreted as a result of a pulsatile testicular steroid secretion as was indicated by the high variability of values obtained and the function of the general circulation as sort of an air chamber . Hormone concentrations in peripheral circulation were highly correlated with values in testicular circulation (A. and V. testicularis), likewise estrogen and T concentrations in testicular vein were correlated, while no such correlation could be established for P4. Steroid concentrations determined in seminal plasma were lower than those in peripheral circulation which does not indicate that they are actively secreted into the male genital tract. When supplied to the laboratory, testis and epididymis were separated and homogenized. By using 3H-E1 and 3H-E1S as substrates, the activities of estrogen sulfotransferase (OST) and arylsulfatase C (ASC) were tested. Activity of OST was largely restricted to the epididymis and could only be demonstrated after addition of the specific co-factor PAPS (3´phosphoadenosine-5´phosphosulphate). ASC-activity was demonstrated in both tissues with an apparently higher activity in the testis. These results indicate that the high concentrations of E1S determined in testicular vein most likely origin in the epididymis, in addition the presence of OST and ASC in the epididymis and of ASC in the testis indicates that both enzymes regulate the local availability of biologically active E1.