Biochemische und immunhistochemische Untersuchungen zum Vorkommen von Östrogen- und Progesteronrezeptoren im caninen Uterus im Verlauf des Diöstrus und frühen Anöstrus

Abstract

Ziel vorliegender Arbeit war es, mögliche Wechselwirkungen zwischen Ovar- und Uterusfunktion durch Erfassung der Östrogen (ÖR) - undProgesteronrezeptoren (PR) im caninen Uterus parallel zur ovariellen Östrogen- und Progesteronsekretion im Verlauf des Diöstrus undfrühen Anöstrus näher darzustellen. Nach Entnahme von Blutproben für die Bestimmung von Estradiol-17b und Progesteron wurden jeweils 3 bis 4 Hündinnen (19 Beagle, 1Cocker Spaniel) am 15., 30., 45., 60., 75. und 110. Tag nach der Ovulation (p.ov.) ovariohysterektomiert. Jeweils definierte Abschnitte derbeiden Uterushörner wurden sowohl für die biochemische als auch immunhistochemische Darstellung der Östrogen- undProgesteronrezeptoren konserviert. Die biochemische Erfassung erfolgte nach Gewinnung des uterinen Zytosols mittels einesRadioligand-Bindungs-Tests, wobei nicht zwischen Endometrium und Myometrium differenziert wurde. Die Berechnung derRezeptorkonzentrationen und Assoziationskonstanten erfolgte mittels Scatchard Plot. Anhand von Gefrierschnitten wurden die Östrogen- und Progesteronrezeptoren immunhistochemisch dargestellt (monokl. Maus IgG antihum. ER: 6F11, LOXO; monokl. Maus IgG2a anti hum. PR: 1408, IMMUNOTECH) und deren Verteilung im Endometrium und Myometriumanalysiert. Die Auswertung erfolgte durch Auszählen der Rezeptor-positiven und -negativen Zellen im luminalen Epithel, in denoberflächlichen und tiefen Drüsenepithelien sowie semiquantitativ im Myometrium, in der Gefäßschicht und in der Serosa. Die im Ligand-Bindungs-Test gemessenen Östrogen- und Progesteronrezeptor-konzentrationen zeigten vom Tag 15 auf Tag 30 p.ov.einen starken Rückgang. Vom 30. bis zum 45. (PR) bzw. 60. (ÖR) Tag p.ov. wiesen die Rezeptorgehalte bei fallenden, aber im Vergleichzum Anöstrus noch erhöhten Progesteronwerten einen Tiefststand auf. Parallel zu den im späten Diöstrus auf Basalniveau sinkendenProgesteronspiegeln fand ein bis zum Anöstrus fortdauernder Anstieg der Rezeptorkonzentrationen statt; sie erreichten hier maximaleWerte. Die Konzentrationen der Östrogen- und Progesteronrezeptoren verliefen im Untersuchungszeitraum gleichsinnig und waren mit denProgesteronkonzentrationen im Plasma negativ korreliert. Am 15. Tag p.ov. ließen sich lediglich in den tiefen Drüsenepithelien des Endometriums Östrogenrezeptoren immunhistochemisch ingroßer Zahl nachweisen; ihr Anteil ging im mittleren Diöstrus deutlich zurück. Im Gegensatz dazu war an den gleichen Tagen im luminalenEpithel und im Epithel der oberflächlichen Drüsen der Anteil Östrogenrezeptor-positiver Zellkerne deutlich niedriger. In Übereinstimmungmit den Ergebnissen des Ligand-Bindungs-Tests stieg die Zahl der Östrogenrezeptoren am Tag 60 p.ov. in den oberflächlichen und tiefenDrüsen an, im luminalen Epithel erfolgte ein entsprechender Anstieg am Tag 75 p.ov.. Am 75. und 110. Tag p.ov. waren bei maximalerFärbeintensität in allen Epithelzellen die Unterschiede zwischen den Lokalisationen weitgehend aufgehoben. Die Fibrozyten desendometrialen Stromas erwiesen sich an den Tagen 30, 45 und 60 p.ov. als Östrogenrezeptor-negativ. Hinweise auf das Vorkommen vonÖstrogenrezeptor-positiven Fibrozyten ergaben sich an den Tagen 15, 75 und 110 p.ov. vor allem in unmittelbarer NäheÖstrogenrezeptor-positiver Endometriumdrüsen. Für das Myometrium fanden sich geringe Mengen Östrogenrezptoren in der äußerenLängsmuskelschicht und bei den Proben vom 75. und 110. Tag p.ov. auch in der Ringmuskelschicht, während sie in der Gefäßschicht bisauf wenige Ausnahmen nicht nachweisbar waren. Die Immunfärbung der Progesteronrezeptoren fiel insgesamt stärker und differenzierter aus. Qualitativ war jedoch in den Drüsenepitheliendes Endometriums eine mit den Östrogenrezeptoren nahezu identische Verteilung feststellbar. Von den Fibrozyten gingenProgesteronrezeptor-positive Signale im gesamten Untersuchungszeitraum aus, sie waren jedoch am 60., 75. und 110. Tag p.ov. stärkerausgeprägt. Im Myometrium waren bei allen Proben Progesteronrezeptoren zu verzeichnen, in der Gefäßschicht konnten sie in erster Linieden Arterien zugeordnet werden. Die vorliegenden Ergebnisse belegen die hormon- bzw. zyklusabhängige Regulation der Östrogen- undProgesteronrezeptorkonzentrationen. Sie zeigen darüber hinaus, daß die Aufregulierung der Steroidhormonrezeptoren am Ende desDiöstrus und Beginn des Anöstrus unter einer anderen hormonellen Konstellation erfolgt als im Östrus. In order to gain further information on interactions between ovarian and uterine functions the expression of oestrogen and progesteronereceptors in the canine uterus was determined parallel to the assay of oestrogen and progesterone concentrations in peripheral plasmaduring the course of dioestrus and early anoestrus. 20 bitches were divided into six groups of three to four bitches which were ovaryhysterectomized on days 15, 30, 45, 60, 75 and 110 afterovulation (p.ov.). Defined sections of both uterine horns were conserved for biochemical and immunohistochemical receptor determination.Biochemical determination was by radio-receptor-assay and saturation-analysis using an uterine cytosolic preparation; determination ofreceptorconcentrations and association constant was by Skatchard plot analysis. For immunohistochemical receptor determination cryo-sections were prepared using the monoclonal mouse IgG anti hum. ER 6F11,LOXO, and monoclonal mouse IgG 2a anti hum. PR 1408, IMMUNOTEC, as primary antibodies. Evaluation was based on thedetermination of positive nuclear staining; evaluation in myometrium and stroma was semi-quantitative, it was quantitative by determiningreceptor positive and negative nuclei in the luminal, the superficial and the basal glandular epithelium. Oestrogen- and progesterone receptors as determined by radio-receptor-assay decreased from day 15 to day 30 p.o.. Lowest values werereached on days 30 and 45 p.ov. (progesterone receptor) and day 60 p.ov. (oestrogen receptor), respectively. Concomitant with thedecrease of progesterone during late dioestrus, receptor concentrations increased towards anoestrus, reaching maximum values duringthis period of time. The course of oestrogen- and progesterone receptor concentrations was positively correlated, and negatively correlated(both receptors) to the course of progesterone concentrations in plasma. As determined by immunohistochemistry on day 15 p.o. significant amounts of oestrogen receptors could only be detected in the basalglands; there the percentage of positive stained nuclei decreased towards days 30 and 45 p.ov.. Compared to the basal glands thepercentage of oestrogen receptor positive nuclei in the luminal epithelium and in the superficial cells was distinctly lower on day 15 p.o.. Inagreement with the results obtained by radio-receptor-assay the percentage of oestrogen receptor positive cells in the superficial andbasal glands was again increased on day 60 p.o., a respective increase in the luminal epithelium was observed on day 75 p.o.. Withmaximum values no distinction between the three localisation could be made on days 75 and 110 p.o.. Nuclei of fibrocytes where negativefor oestrogen receptors on days 30, 45 and 60 p.o., slightly positive results, particularly in the vicinity of oestrogen receptors positiveendometrial glands, were observed on days 15, 75 and 110 p.o.. At all time points investigated the stratum longitudinare of the myometriumshowed few positive nuclear stainings, the stratum circulare was only slightly positively stained on days 75 and 110 p.ov.. Compared to the staining of the oestrogen receptor immunostaining of the progesterone receptor yielded a stronger and moredifferentiated signal. However, on a qualitative basis receptor changes in the endometrium followed the same pattern. At all times ofinvestigations positively stained fibrocytes could be detected, with the signal being highest on days 60, 75 and 110 p.o.. Similarly themyometrium stained positive at all points of investigation. The obtained results clearly demonstrate the hormone and cycle dependentexpression of uterine oestrogen and progesterone receptors. Based on the different hormonal profiles during prooestrus, oestrus and at theend of dioestrus/begin of anoestrus, it is further postulated that the upregulation of sex hormone receptors at the onset of anoestrus isdifferently controlled compared to the upregulation during oestrus.