Der regulatorische Effekt von Testosteron auf die inflammatorische Antwort in Sertoli Zellen und testikulären Makrophagen

Abstract

Im Rattenmodell der experimentellen Autoimmun-Orchitis (EAO) besteht ein Zusammenhang zwischen reduzierter Testosteronkonzentration und gesteigerter inflammatorischer Antwort mit folgender Beeinträchtigung der Spermatogenese. Im Verlauf der EAO wird die Hodenentzündung durch Testosteronsupplementation unterdrückt. Dieser Effekt könnte durch Zunahme der regulatorischen T-Zellen (CD4+CD25+Foxp3+) und/oder Reduktion der mRNA Expression pro-inflammatorischer Mediatoren erklärt werden. In dieser Arbeit sollte daher der Effekt von Testosteron auf die inflammatorische Antwort isolierter testikulärer Makrophagen (TM) und Sertoli Zellen (SC) in vitro untersucht werden. Die Expression der Zytokine Tumor Nekrose Faktor-a (TNF-a), Interleukin-6 (IL-6) und IL-10, sowie des Chemokins Monocyte Chemoattractant Protein 1 (MCP-1) wurde mittels quantitativer Real-Time PCR auf mRNA Ebene bestimmt, da diese im EAO Modell unter Testosteronsupplementation supprimiert werden. Hierzu wurden die primären TM und SC in vitro mit Lipopolysaccharid (LPS) stimuliert, um eine akute inflammatorische Reaktion auszulösen. Es konnte gezeigt werden, dass die Behandlung mit LPS in beiden untersuchten Zellarten zu einem signifikanten Expressionsanstieg aller untersuchten Zytokine sowie des Chemokins MCP-1 führte. TM, die zuvor mit Testosteron behandelt worden waren, zeigten eine deutlich reduzierte Expression von IL-6, MCP-1 und IL 10. In SC war nach Präinkubation mit Testosteron die TNF-a Expression signifikant reduziert, jedoch ließ sich dieses Ergebnis durch den AR-Antagonisten Flutamid nicht inhibieren. Diese Ergebnisse unterstützen die bisherigen Beobachtungen und zeigen, dass das immunoregulatorische Potential, von Testosteron unter anderem durch die Regulation der Zytokinexpression sowie die Regulation chemotaktischer Mediatoren vermittelt wird. Detailliertere Untersuchungen zu der Signaltransduktion oder der Interaktion verschiedener testikulärer Zellarten miteinander könnten weiteren Aufschluss über Immunreaktionen im Hoden liefern, um die Ergebnisse zu therapeutischen oder präventiven Zwecken nutzen zu können. In the rodent model of chronic testicular inflammation (experimental autoimmune orchitis; EAO) there is a clear correlation between a reduced concentration of testosterone and an augmented immune response followed by an impairment of spermatogenesis. It has been shown that the supplementation of testosterone during EAO suppresses the onset of orchitis. This effect could be explained by the increase of regulatory T cells (CD4+CD25+Foxp3+) as well as/or reduced mRNA levels of proinflammatory mediators. Therefore this study concentrated on the effect of testosterone on the inflammatory response of isolated testicular macrophages (TM) and Sertoli Cells (SC) in vitro. The expression of the cytokines Tumor Necrosis Factor-a (TNF-a), Interleukin-6 (IL-6) and IL-10 as well as the chemokine Monocyte Chemoattractant Protein 1 (MCP-1) has been detected by quantitative Real-Time PCR since they have shown to be reduced in vivo after testosterone supplementation. Therefore primary TM and SC have been stimulated in vitro with lipopolysaccharide (LPS) in order to initiate an acute inflammatory response. It could be demonstrated that the LPS treatment lead to a significant increase of all cytokines of interest as well as the chemokine MCP-1 in both TM and SC. The testosterone treatment lead to lower stimulated expression of IL-6, IL-10 and MCP-1 in TM. In SC we observed a significantly reduced TNF-a expression after pretreatment with testosterone compared to LPS treatment. However this effect was not reversible by blocking the androgen receptor using flutamide.These results support previous observations to this subject and demonstrate that the immunoregulatory potential of testosterone is at least partly mediated by the regulation of cytokine expression and via the regulation of chemotactic mediators. Detailed investigations concerning the signal transduction or the interaction of testicular cell species could provide further information about the immunological reaction of the testicular tissue under chronic and acute inflammatory conditions, in order to use them for therapeutic or preventive means.