Hydrolyse und Transport sulfatierter Steroide in den Plazentomen des Rindes : Charakterisierung der Expression und der Funktionen von Steroidsulfatase (StS) und des Sodium-dependent Organic Anion Transporters (SOAT)

Abstract

Die Rinderplazenta produziert während der Trächtigkeit erhebliche Mengen an Östrogenen. Mit Ausnahme der letzten beiden Wochen der Trächtigkeit werden diese zum überwiegenden Teil in Form von Estronsulfat (E1S) aus dem Trophoblasten freigesetzt. Die funktionelle Bedeutung der plazentaren Östrogensynthese des Rindes ist weitgehend unklar, da Estronsulfat nicht mit den klassischen nukleären Östrogenrezeptoren interagiert. Unter der Einwirkung einer Steroidsulfatase (StS) können sulfatierte Östrogene jedoch in freie, rezeptoraktive Östrogene überführt werden ("Sulfatase Pathway" zur Produktion freier Östrogene). In vorangegangenen Arbeiten an Gewebehomogenaten konnten in den Plazentomen und dort v.a. in den Karunkeln hohe Steroidsulfatase-Aktivitäten nachgewiesen werden. Weiterhin fand sich in den Karunkeln, insbesondere in den Karunkelepithelzellen, eine hohe Östrogenrezeptor-Expression. Diese Befunde sprechen dafür, dass die plazentaren Östrogene vorwiegend als lokale Regulatoren von Wachstum, Differenzierung und Funktionen der Karunkeln fungieren. Ihre Wirkung wäre dabei weitgehend auf ein limitiertes Spektrum potentiell östrogenresponsiver Zielzellen begrenzt, die neben einem Östrogenrezeptor auch eine Steroidsulfatase exprimieren. Zur Überprüfung dieser Hypothese sollte in der vorliegenden Arbeit die bovine Steroidsulfatase kloniert, auf molekularer Ebene charakterisiert und ihre Expression in den Rinderplazentomen im Verlauf der Gravidität erfasst werden.

During gestation the bovine placenta produces high amounts of estrogens. With the exception of the last two weeks of pregnancy, they are almost exclusively released by the trophoblast as estrone sulfate (E1S). As estrone sulfate does not bind to classic nuclear estrogen receptors, the biological role of bovine pregnancy-associated estrogens are widely unclear. However, sulfated estrogens may be hydrolysed by the activity of a steroid sulfatase (StS) providing free active estrogens ("sulfatase pathway" for the production of free estrogens). In preceding experiments using tissue homogenates high steroid sulfatase activities were found in the bovine placentomes, mainly in the maternal part. Furthermore, a high estrogen receptor expression was found in the caruncle, especially in caruncular epithelial cells. These findings suggest that placental estrogen sulfates act primarily as local regulators of caruncular growth, differentiation and functions. The predominant production of sulfated estrogens could serve the restriction of their effects to a limited spectrum among the potential estrogen-responsive target cells, which are characterized by steroid sulfatase expression thereby avoiding detrimental systemic side effects. To verify this hypothesis, bovine steroid sulfatase was cloned and its expression was monitored in bovine placentomes in the course of pregnancy.