Untersuchungen zur Expression von Connexin (Cx)43 und Connexin (Cx)45 in Sertoli Zellen und Keimzellen in der normalen Spermatogenese, Sertoli Zelltumoren und Seminomen des Hundes
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Zusammenfassung
Im Hoden treten zwischen den unterschiedlichen Zellpopulationen verschiedene Möglichkeiten zur interzellulären Kommunikation auf. Neben parakriner und endokriner Kommunikation spielt dabei die direkte zelluläre Kommunikation über GJ-Kanäle eine sehr wichtige Rolle. Das GJ-Protein Cx43 ist das vorherrschende Cx im Hoden der meisten Spezies und wird von Sertoli Zellen, Spermatogonien, Spermatozyten, peritubulären Zellen und interstitiellen Leydig Zellen exprimiert. Im Keimepithel des Meerschweinchens und des Nerzes wird Cx43 erstmals mit Beginn der Spermatogenese und mit Bildung der funktionellen Blut-Hoden-Schranke exprimiert und kann in diesen Tierarten als pubertärer Differenzierungsmarker der Sertoli Zelle verwendet werden. Es scheint für die terminale Differenzierung der Sertoli Zellen, die kontrollierte Interaktion und Kommunikation zwischen Sertoli Zellen und Keimzellen und die pubertäre Initiation der Spermatogenese erforderlich zu sein. In neoplastischen humanen Hoden wird Cx43-Protein, einhergehend mit Sertoli Zelldedifferenzierung während Keimzelltumor- und Sertoli Zelltumorentwicklung, herunterreguliert. Der Hund wurde wegen des relativ häufigen Autretens testikulärer Neoplasien als Tiermodell im Vergleich zu Studien des männlichen Reproduktionstraktes vorgeschlagen. Das GJ-Protein Cx45 wird zwischen Herzmuskelzellen und Zellen der glatten Muskulatur exprimiert. Im Hoden konnte Cx45-mRNA in Tubuli seminiferi von Nagern gefunden werden. Cx43 und Cx45 können oft im gleichen GJ-Plaque kolokalisiert sein. Sie bilden im Herzen heteromerische GJ-Kanäle, wobei es assoziiert mit ventrikulären Arrhythmien zu einer Herunterregulierung von Cx43 und einer Hochregulierung von Cx45 kommt. In der gegenwärtigen Studie wurde das mögliche Vorkommen von Cx43-mRNA und -Protein im Hoden von präpubertären Hunden, adulten Hunden mit normaler Spermatogenese und in verschiedenen Formen testikulärer Tumore, mit Hilfe von Immunhistochemie, Western Blot, RT-PCR aus Gewebehomogenat und aus mikrodissezierten Zellen und In-situ Hybridisierung, untersucht. Zudem wurde das mögliche Auftreten von Cx45-mRNA und -Protein im Hoden von adulten Hunden mit normaler Spermatogenese, mit Hilfe von Immunhistochemie, Western Blot und RT-PCR aus Gewebehomogenat ermittelt. Cx43-mRNA konnte in allen untersuchten caninen testikulären Geweben detektiert werden. Bemerkenswerterweise synthetisieren Sertoli Zellen in präpubertären Keimsträngen nur geringe Mengen an Cx43-Protein, was eine Rolle von Cx43-Protein bei der Initiierung der Spermatogenese annehmen lässt. In Tubuli seminiferi des adulten Hundes war Cx43-Protein zwischen Sertoli Zellen und zwischen Sertoli Zellen und Keimzellen des Sertoli-Sertoli cell junctional complex lokalisiert, was auf seine Rolle bei der Erhaltung der Spermatogenese deutet. In caninen Hodentumoren zeigte sich ein unterschiedliches Verteilungs- und Expressionsmuster. Cx43 Protein konnte nur zwischen neoplastischen Sertoli Zellen in Sertoli Zelltumoren detektiert werden. Es fehlte zwischen neoplastischen Keimzellen in Seminomen, was auf eine unterschiedliche Regulation in testikulären Tumoren schließen lässt. Wenn man die hohe Frequenz des Auftretens von Hodenkrebs in Hunden betrachtet und ihre Ähnlichkeiten oder Unterschiede im Vergleich zu humanen testikulären Neoplasien, könnten zukünftige vergleichende pathogenetische Studien canine Keimzelltumoren mit einbeziehen. Cx45 mRNA konnte mittels RT-PCR in allen untersuchten caninen testikulären Geweben detektiert werden. Erste Ergebnisse auf Proteinebene im Hoden des adulten Hundes zeigten, dass Cx45 zwischen peritubulären Zellen lokalisiert ist, woraus sich schließen lässt, dass Cx45 ein weiteres Mitglied der Cx Familie zu sein scheint, und im Hoden des Hundes exprimiert wird.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2008