WERSJA POLSKA

ZESZYT 328

Urszula Kosior-Korzecka
Zmiany hormonalne oraz ekspresja mRNA receptorów leptynowych w komórkach przysadki owiec z indukowanymi ACTH torbielami jajnikowymi
Wydział Medycyny Weterynaryjnej, zeszyt 328, ss. 100

Celem badań było określenie udziału leptyny i jej receptorów w zaburzeniach wydzielania LH w przysadce, prowadzących do powstawania pęcherzykowych torbieli jajnikowych oraz analiza zmian hormonalnych towarzyszących ich rozwojowi u owiec. Doświadczenia przeprowadzono na 52 zsynchronizowanych owcach, które podzielono na dwie grupy różniące się masą ciała i endogennym poziomem leptyny. W obrębie każdej z tych grup wyróżniono grupę doświadczalną, której od 11 do 16 dnia cyklu rujowego podawano ACTH1-24 (0,01 mg/kg m.c./12godz.) w celu indukcji pęcherzykowych torbieli jajnikowych, oraz kontrolną, otrzymującą w tym czasie płyn fizjologiczny. W osoczu krwi owiec oznaczano leptynę, LH oraz ACTH. 10 dnia następnego cyklu oceniano aktywność jajników (torbiel/ciałko żółte). Następnie od wszystkich owiec pobierano przysadki mózgowe, z których izolowano komórki do hodowli in vitro. Komórki poddawano działaniu leptyny i ACTH oraz czynników regulujących syntezę i/lub uwalnianie leptyny, takich jak insulina, deksametazon, estradiol i testosteron, oznaczając następnie w podłożu ilość wydzielonego LH i uwolnionego NO oraz izolując mRNA do analizy poziomu ekspresji receptorów leptynowych (OB-Ra i OB-Rb) na poziomie transkrypcji. Po detekcji mRNA obu izoform za pomocą RT-PCR analizowano metodą RPA zmiany poziomu mRNA krótkiej formy receptora (OB-Ra), natomiast formy długiej (OB-Rb) metodą Real-Time PCR. W grupie owiec doświadczalnych o niższej masie ciała (48,98 ±1,06 kg) i niższym poziomie leptyny (5,20 ±0,89 ng/ml) obserwowano torbiele jajnikowe u 80% maciorek, natomiast u owiec doświadczalnych o wyższej masie ciała (55,10 ±0,48 kg) i wyższym poziomie leptyny (9,38 ±1,87 ng/ml) u 100%. Wszystkie obecne na jajnikach torbiele sklasyfikowano jako pęcherzykowe. U owiec kontrolnych zaobserwowano na jajnikach obecność od 1 do 3 CL, nie stwierdzono natomiast TJ. Uzyskane wyniki wskazują, że u owiec hiperleptynemia podczas podawania ACTH predysponuje do rozwoju pęcherzykowych torbieli jajnikowych. Stwierdzono bardzo wysoką dodatnią korelację (r = 0,82) pomiędzy stężeniem endogennej leptyny w okresie podawania kortykotropiny a częstością rozwoju torbieli jajnikowych. W warunkach in vitro wykazano, że leptyna w stężeniach 10-8, 10-7 i 10-6 M/l pobudza indukowaną GnRH sekrecję LH i uwalnianie NO, natomiast w wyższych (10-5 M/l), obniża zarówno wydzielanie LH, jak i NO z komórek przysadki owiec. Zahamowanie syntezy NO przez L-NAME znosi stymulujący wpływ leptyny na wydzielanie LH. Leptyna (10-10–10-5 M/l) powoduje spadek ekspresji mRNA obu analizowanych form receptora lepty no­we go (OB-Ra i OB-Rb) w komórkach przysadki mózgowej owiec, przy czym pod wpływem leptyny w dawce 10-5 M/l poziom mRNA, zarówno długiej, jak i krótkiej formy, znajdował się na granicy detekcji. Obniżenie poziomu mRNA receptorów leptynowych w komórkach przysadki wyjaśnia, dlaczego leptyna, która w fizjologicznym zakresie stężeń, działając bezpośrednio na przysadkę, pobudza sekrecję LH, w wysokim stężeniu (10-5 M/l)powoduje supresję wydzielania tej gonadotropiny. Podobnie ACTH w stężeniach 10-10–10-6 M/l wywiera hamujący wpływ na wydzielanie LH oraz obniża poziom mRNA, zarówno krótkiej (OB-Ra), jak i długiej (OB-Rb) formy receptora leptynowego w komórkach przysadki mózgowej owiec, tym samym powodując utratę pobudzającego wpływu leptyny na LH. Stwierdzono ścisłą zależność pomiędzy poziomem mRNA krótkiej formy receptora leptynowego a wydzielaniem LH przez komórki przysadki owiec pod wpływem ACTH (r = 0,99 po 6, 12 i 24 godz. inkubacji z kortykotropiną). Pomiędzy poziomem mRNA długiej formy receptora leptynowego a wydzielaniem LH (10-10–10-7 M/l) w tych samych warunkach wykazano bardzo wysoką dodatnią korelację (r = 0,88, 0,85 i 0,84, odpowiednio po 6, 12 i 24 godz. inkubacji z kortykotropiną). Poziom mRNA długiej formy receptora w komórkach przysadki owiec ulegał obniżeniu pod wpływem deksametazonu (10-10–10-7 M/l), podczas gdy insulina w stężeniu 10-8–10-5 M/l pobudzała ekspresję mRNA długiej formy receptora leptynowego, w stężeniu 10-10–10-9 M/1 nie powodowała istotnych zmian ekspresji tego receptora. Nie stwierdzono istot­nego wpływu 17β estradiolu i testosteronu na poziom mRNA OB-Rb. 
Podsumowując, wysoki poziom leptyny zwiększa częstość rozwoju pęcherzyko­wych torbieli jajnikowych w następstwie podawania ACTH u owiec. Zarówno leptyna, jak i ACTH w wysokich stężeniach obniżają wydzielanie LH przez komórki przysadki gruczołowej owiec in vitro, a in vivo powodują supresję przedowulacyjnego wyrzutu LH. Obniżanie wydzielania LH indukowanego GnRH przez komórki przysadki poddane in vitro bezpośredniemu wpływowi wysokich stężeń leptyny i ACTH przynajmniej częściowo spowodowane jest spadkiem ekspresji mRNA, zarówno krótkiej, jak i długiej formy receptora leptynowego. W przypadku OB-Ra jest to powiązane z niemożnością pobudzania przez leptynę syntezy NO. Leptyna zaś oddziałując na wydzielanie LH przez przysadkę wymaga pośrednictwa NO, aby zmienić wydzielanie LH, o czym świadczą wyniki doświadczenia z zastosowaniem inhibitora NOS – L-NAME. 
Na podstawie przedstawionych wyników można stwierdzić, że narastanie poziomu leptyny oraz spadek ekspresji jej receptorów w komórkach przysadki zapoczątkowują zmiany doprowadzające do hamowania owulacji i w dalszej kolejności do rozwoju pęcherzykowych torbieli jajnikowych u owiec.