In vitro-Untersuchungen zur Bildung und Metabolisierung konjugierter Östrogene in der Rinderplazenta während der Gravidität und unter der Geburt

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1999

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-10607

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In der Plazenta des Rindes werden während der Gravidität große Mengen rezeptorinaktiver, sulfokonjugierter Östrogene gebildet, deren biologische Funktionbisher unbekannt ist. Für die Aktivierung und Inaktivierung dieser Östrogene sind zwei Enzyme von Bedeutung: die Steroidsulfatase aktiviert diesulfokonjugierten Östrogene durch Hydrolyse, während die Östrogensulfotransferase die freien Östrogene durch Sulfokon-jugation inaktiviert. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Verteilung der Östrogensulfotransferaseaktivität (STA) bzw. Steroidsulfataseaktivität (SA) auf Karunkel- undKotyledonengewebe zu untersuchen, sowie ein Aktivitätsprofil dieser beiden Enzyme in der zweiten Trächtigkeitshälfte und unter der Geburt zu erstellen.Ferner wurden die subzelluläre Lokalisation bestimmt sowie Anhaltspunkte zur Substratspezifität der Östrogensulfotransferase und Steroidsulfatase erhalten.Ergänzend wurde die STA bzw. SA im Myometrium als möglichem Zielorgan untersucht, und die Plazenta mit dem Corpus luteum, als einem anderensteroidogenen Organ, hinsichtlich der Exprimierung dieser beiden Enzyme verglichen. Die Untersuchungen wurden an Homogenaten aus Trophoblast- und Karunkelgewebe von 150 (n=4), 220 (n=4), 240 (n=3) und 270 (n=3) Tage tragendenKühen sowie Geburtstieren (n=4) unter Zugabe von radioaktiv markiertem Estron bzw. Estronsulfat durchgeführt. Weiterhin wurde die Umwandlung vonradioaktiv markiertem Estron bzw. Estronsulfat in Homogenaten aus der Ring- bzw. Längsmuskelschicht entstammendem Myometriumsgewebe (Tag 150: n=3,Tag 240: n=2, Tag 270: n=1) und aus Gesamtmyometrium (Tag 220: n=2, Tag 240 und 270: n=1) sowie aus Corpus luteum Gewebe von graviden (n=8) undingraviden (n=4) Kühen bestimmt. Ferner wurden sub-zelluläre Fraktionen aus Trophoblast- und Karunkelgewebe von 150 (n=4), 220 (n=4), 240 (n=3) und270 (n=3) Tage tragenden Kühen mit radioaktiv markiertem Estron bzw. Estronsulfat inkubiert, und die Substratspezifität der Enzyme mit äquimolaren Mengenan radioaktiv markiertem Estron, Estradiol-17[beta], Estradiol-17[alpha], Dehydroepiandrosteron oder Testosteron bzw Estronsulfat oderDehydroepiandrosteronsulfat getestet. Die Sulfokonjugation von Estron erfolgte sowohl im Trophoblast- als auch im Karunkelgewebe der untersuchten Tiere unabhängig vom Trächtigkeitsstadium.Im Trophoblastgewebe wurde signifikant (p < 0,001) mehr Estron sulfokonjugiert als im Ka-runkelgewebe. Unter der Geburt kommt es zu einem Abfall derSTA im Kotyledonengewebe. Übereinstimmend fand die Sulfokonjugation sowohl im fetalen als auch im maternalen Anteil der Plazenta fast ausschließlich imCytosol statt. Es wurden Estron, Estradiol-17[beta] und Estradiol-17[alpha] jedoch weder Dehydroepiandrosteron noch Testosteron sulfokonjugiert. Die Hydrolyse von Estronsulfat war zu den untersuchten Trächtigkeitszeitpunkten konstant. Unter der Geburt kam es sowohl im Kotyledonen- als auch imKarunkelgewebe zu einem signifikanten Abfall der SA. Im Karunkelgewebe wurde signifikant (p < 0,001) mehr Estronsulfat hydrolysiert als imTrophoblastgewebe. Die Hydrolyse fand sowohl im fetalen als auch im maternalen Anteil der Plazenta vor allem in der Mitochondrien-, Mikrosomen- undKernfraktion statt, im Cytosol wurde kaum eine Hydrolyse von Estronsulfat beobchtet. Es wurden sowohl Estronsulfat als auch Dehydroepiandrosteronsulfathydrolysiert, wobei die Hydrolyse von Dehydroepiandrosteronsulfat durch einen bis zu 10000fachen Überschuß von Estronsulfat nicht gehemmt wurde. In beiden untersuchten Schichten des Myometriums konnte zum Teil eine deutliche Sulfokonjugation von Estron und in geringerem Maße auch eine Hydrolysevon Estronsulfat beobachtet werden. In Corporae luteae cyclicae und graviditates wurde eine deutliche Hydrolyse von Estronsulfat aber kaum eineSulfokonjugation von Estron gemessen. Die Untersuchungen zeigen, daß die Sulfokonjugation von Östrogenen vor allem im Trophoblastgewebe erfolgt, während die Hydrolyse von Estronsulfatvorwiegend im Karunkelgewebe stattfindet. Die plazentaren Östrogene verlassen die Kotyledone bereits in sulfokonjugieter Form, könnten daher entwedereinen autokrinen Faktor oder eine inaktive Transportform darstellen. Es wurde kein Anstieg sondern ein Abfall der SA unter der Geburt beobachtet, dieunmittelbar ante partum vermehrt auftretenden freien Östrogene im peripheren Plasma des Rindes scheinen daher aus einer Überlastung derÖstrogensulfotransferase zu resultieren. Die hohe SA im Karunkelgewebe deutet darauf hin, daß es sich hierbei um ein mögliches Zielorgan der konjugiertenÖstrogene handeln könnte. Die Östrogensulfotransferase weist eine hohe Substratspezifität für Östrogene auf. Die Ergebnisse der Untersuchungen hinsichtlichder Substratspezifität der plazentaren Steroidsulfatase des Rindes lassen keinen eindeutigen Schluß zu, es wird neben Estronsulfat auchDehydroepiandrosteronsulfat in der Plazenta des Rindes hydrolysiert, es ist aber unsicher ob von dem selben oder unterschiedlichen Enzymen.

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