ApoE-/-/LDL-Rezeptor-/--Doppelknockout-Mäuse zeigen Veränderungen der testikulären Makro- und Mikrozirkulation und der Hormonwerte - Steinfeld, Kai; Justus Liebig University Giessen (My University, 2015)
Arteriosklerose ist eine systemische Gefäßerkrankung, deren Auftreten weltweit und mit zunehmendem Alter ansteigt. Bislang fehlen systematische Untersuchungen über einen Zusammenhang zwischen arteriosklerotischen Gefäßveränderungen und männlicher Infertilität. In einer initialen Studie unserer Arbeitsgruppe wurden Spermatogenesestörungen im Arteriosklerosemodell der ApoE-/-/LDL-Rezeptor-/--Doppelknockout-Maus (KO) beschrieben. In der vorliegenden Studie sollten die testikulären Gefäße, die Hormonspiegel und die Wurfgrößen der Tiere des KO-Mausmodelles altersabhängig untersucht werden.Dazu wurden die arteriosklerotischen Hoden von KO-Mäusen im Alter von 20, 40, 60 und 87 Wochen untersucht und mit den gesunden Hoden gleichaltriger C57BL6/J-Mäusen (Wildtyp, WT), die als Kontrolltiere fungierten, verglichen. Hierbei wurden größere testikuläre Gefäße auf prä- und postkapillärer Ebene im MikroCT und die Kapillaren stereologisch analysiert. Parallel dazu wurden Hormonwerte im Serum bestimmt. Zusätzlich wurden die Wurfgrößen der Tiere ausgewertet.Bei der MikroCT-Untersuchung ließen sich bei den KO-Mäusen altersübergreifend neben reduzierten Hodenvolumina auch reduzierte testikuläre Gefäßvolumina feststellen. Auch in den einzelnen Altersgruppen waren diese Parameter bei den KO-Mäusen im Vergleich zu den jeweils gleichaltrigen Kontrolltieren vermindert. Die stereologische Untersuchung der Mikrozirkulation ergab ebenfalls signifikant reduzierte Werte bei den drei untersuchten Kapillarparametern als Absolutwerte für den ganzen Hoden (Absolutwerte von Kapillarlänge, -volumen und oberfläche), wobei auch hier in den einzelnen Altersgruppen bei jedem der drei kapillären Parameter die KO-Mäuse reduzierte Werte aufwiesen im Vergleich zu den gleichaltrigen WT-Mäusen. Die in Relation zum jeweiligen Hodenvolumen analysierten Kapillarparameter in ihrer Gesamtheit (Relativwerte von Kapillarlänge, -volumen und oberfläche) waren bei den KO-Mäusen signifikant vermindert im Vergleich zu den WT-Mäusen. Dies konnte mit einem komplexen statistischen Verfahren (multivariate Varianzanalyse, MANOVA) dokumentiert werden. Parallel dazu zeigten KO-Mäuse reduzierte Serumtestosteronspiegel bei erhöhten Serumcorticosteronspiegeln. Die reduzierte Fertilität der KO-Mäuse konnte durch eine zusätzliche Auswertung der Wurfgrößen bestätigt werden, wobei die KO-Mäuse eine verminderte Anzahl von Jungtieren pro Wurf im Vergleich zu den WT-Mäusen aufwiesen.Damit liegen eindeutige Ergebnisse vor, die bei diesem Mausmodell mit gestörter Spermatogenese testikuläre Gefäßveränderungen auf allen Ebenen und Hormonstörungen als fertilitätsrelevante Veränderungen anzeigen. Die Erkenntnisse dieser Studie könnten neue die Gefäße beeinflussende Ansätze für die Therapie von Infertilität bei Arteriosklerose liefern.

Atherosclerosis is a systemic vascular disease, increasing worldwide and with ageing. So far, no systematic studies showing a correlation between atherosclerotic vascular changes and male infertility were performed. In an initial study from our work group disturbed spermatogenesis in the atherosclerosis-model of ApoE-/-/LDL rezeptor-/- double knockout mice (KO) was described. In the present study, testicular vessels, hormone levels and litter size of the animals of the KO mouse model should be investigated age-dependently. For these studies the atherosclerotic testes of KO mice at the age of 20, 40, 60 and 87 weeks were investigated and compared to the healthy testes of C57BL6/J-mice (wild type, WT) at the same age, the latter serving as control. Testicular vessels at the pre- and postcapillary level were analyzed by MicroCT and the capillaries were analyzed stereologically. In addition hormone levels in serum were determined and litter size of KO mice were compared to wild types. In the microCT investigation KO mice showed reduced testis volume and reduced testicular vessel volume analyzing all age groups together. In each age group these parameters were also reduced in KO mice compared to age-matched control animals. The stereological study of microvascularization also showed significantly reduced values for the three analyzed capillary parameters (absolute values of capillary length, -volume and surface area) per testis. In single age groups KO mice exhibited reduced values compared to WT mice of the same age in each of the three capillary parameters. Analyzing all capillary parameters together in relation to the respective testis volume (relative capillary length, -volume and surface area) significantly reduced values were found in KO compared to WT mice. Moreover KO mice showed decreased serum testosterone levels whereas serum corticosterone levels increased. Reduced fertility of KO mice was confirmed by analysis of litter size, showing a decreased number of pups per litter in KO mice compared to WT mice. These results clearly show testicular vascular changes at all levels as well as hormonal imbalances as fertility-related changes in this mouse model with disturbed spermatogenesis. The findings of this study may provide new strategies by use of vasculature-affecting drugs for the therapy of infertility in atherosclerotic patients.
Keywords: ddc:630