ANALIZA KOMPUTEROWA BADAŃ MORFOMETRYCZNYCH BRZUSZNEJ PROSTATY SZCZURA ESTROGENIZOWANEGO W 1. DNIU ŻYCIA I TRAKTOWANEGO GONADOTROPINAMI LUB TESTOSTERONEM
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 1998/51/4.

WSTĘP
W poprzednich badaniach własnych wykazaliśmy, że okołourodzenio-
wa estrogenizacja prowadzi do daleko idących zmian morfologiczno-
czynnościowych w układzie reprodukcyjnym samców szczurów po uzy-
skaniu przez nie wieku dojrzałego [9-11,14]. W gonadzie obserwuje się
w tych warunkach zahamowanie spermatogenezy na poziomie sperma-
tocytów I rzędu, oraz przeistoczenie się komórek Leydiga w elementy
zbliżone morfologicznie do fibroblastów. Opisanym zmianom towarzy-
szył spadek poziomu testosteronu w surowicy krwi do 50% wartości uzy-
skanych w grupie kontrolnej. W tych warunkach bardzo zmniejszył się
względny ciężar brzusznej prostaty, która u 74- i 84-dniowych szczurów
była dwunastokrotnie lżejsza niż w grupie kontrolnej. W obrazie morfo-
logicznym stwierdzono rozplem tkanki łącznej i mięśniowej podścieliska
oraz zmiany atroficzne i metaplazję w obrębie nabłonka gruczołowego. Ba-
dając wpływ okołourodzeniowej estrogenizacji na dodatkowe gruczoły
płciowe męskie szczura, wykazaliśmy, że prostata reaguje na przeprowa-
dzony eksperyment następna z kolei, po pęcherzykach nasiennych, które
wykazywały największą wrażliwość na wprowadzony w 1. dniu życia
estrogen [12]. Raeside i wsp., badając wpływ okołourodzeniowej kastracji
u świń, wykazali zahamowanie rozwoju gruczołów płciowych dodatko-
wych oraz nieoznaczalny poziom testosteronu w surowicy krwi [15]. Au-
[15]. Autorzy wnioskują, że do prawidłowego rozwoju i czynności gru-
czołów płciowych dodatkowych niezbędna jest obecność jąder.
Stymulacja testosteronem przywraca zmienioną jednorazową estroge-
nizacją brzuszną prostatę częściowo do normy, przy czym efekt stymula-
cyjny był tym korzystniejszy, im wcześniej rozpoczęto stymulację [9].
Wychodząc z założenia, że gonadotropiny, a szczególnie gonadotro-
pina LH, mogą wywierać wpływ na brzuszną prostatę pośrednio po-
przez stymulację komórek Leydiga, postanowiliśmy zbadać wpływ sty-
mulacji gonadotropinami zwierząt estrogenizowanych w 1. dniu życia
i porównać uzyskane wyniki z efektem stymulacyjnym testosteronu.
W celu zobiektywizowania wyników badany materiał poddano anali-
zie komputerowej [6].
MATERIAŁ I METODY
Doświadczenie przeprowadzono na szczurach rasy Wistar, którym
w 1. dniu życia podano jednorazowo s.c. 1 mg Stilboestrolum Dipropioni-
cum Polfa. Po upływie 20 dni zwierzętom podzielonym na grupy poda-
wano odpowiednio przez 39 dni s.c. PMS* Sigma w dawce 10 IU dzien-
nie lub Testosteronum Propionicum Polfa w dawce 3 mg dziennie. Grupę
kontrolną doświadczenia stanowiły szczury nietraktowane, a tylko es-
trogenizowane. Zwierzęta doświadczalne i kontrolne przebywały w sta-
łych warunkach bytowania 20 ? 2°C i oświetleniu 10 L-14 D. W 59. dniu
życia zwierzęta po zważeniu uśmiercano w narkozie eterowej przez po-
branie krwi z lewej komory serca. Do badań morfologicznych i morfo-
metrycznych pobierano brzuszną prostatę, którą po zważeniu utrwalo-
no w płynie Bouina. Skrawki barwiono metodami H + E i Mallory.
Pomiary morfometryczne (30 na każdym preparacie) przeprowadzo-
no korzystając z mikroskopu Optiphot-2 firmy Nikon, wyposażonego
w kamerę kolorową TV CCD 6012 FS-5612. Wysokość nabłonka gru-
czołowego mierzono przy powiększeniu go 600-krotnym. Procentowy
udział nabłonka gruczołowego w stosunku do tkanek podścieliska łącz-
notkankowo-mięśniowego obliczano na 30 polach w każdym prepara-
cie. Komputerową analizę obrazu morfologicznego wykonano wyko-
rzystując program komputerowy Multiscan. W surowicy krwi zwierząt
kontrolnych i doświadczalnych oznaczano poziom gonadotropiny LH
i testosteronu**.
WYNIKI
Tabela I przedstawia dane dotyczące względnego ciężaru prostaty,
wysokości nabłonka gruczołowego i procentowego udziału nabłonka
w stosunku do tkanki podścieliska łącznotkankowo-mięśniowego.
U szczurów estrogenizowanych w 1. dniu życia następuje znaczny,
około 3-krotny, spadek względnego ciężaru prostaty. Towarzyszy temu
obniżenie się wysokości nabłonka gruczołowego o 50% oraz obniżenie
procentowego udziału nabłonka w stosunku do tkanek podścieliska.
W obrazie mikroskopowym zwraca uwagę znaczny przerost podścieli-
ska łącznotkankowo-mięśniowego oraz przeistaczanie się nabłonka wie-
lorzędowego w dwuwarstwowy (ryc. 1).
Stymulacja PMS, począwszy od 20. dnia życia, zwiększa nieznacz-
nie względny ciężar prostaty w porównaniu ze zwierzątami kontrol-
nymi, podczas gdy wysokość nabłonka gruczołowego i udział pro-
centowy nabłonka w stosunku do tkanek podścieliska wykazują
wartości zbliżone do wartości kontrolnych. Również obraz mikrosko-
powy nie odbiega w istotny sposób od obrazu mikroskopowego pro-
staty zwierząt kontrolnych (ryc. 2).
W przypadku stymulacji testosteronem ciężar względny prostaty jest
nieznacznie niższy niż w grupie kontrolnej. Podobnie niższy jest pro-
centowy udział nabłonka gruczołowego w stosunku do tkanek podścieli-
Tabela II ilustruje zachowanie się poziomów gonadotropiny LH i te-
stosteronu w surowicy krwi szczurów kontrolnych i doświadczalnych.
Poziom gonadotropiny LH jest wyższy u wszystkich zwierząt doświad-
czalnych w badanych grupach niż w grupie kontrolnej, przy czym naj-
wyższy, 300%, wzrost wykazują szczury estrogenizowane w 1. dniu ży-
cia. Poziom tertosteronu w surowicy krwi tych zwierząt wykazuje 50%
spadek, podczas gdy stymulacja PMS zwiększa poziom testosteronu trzy-
krotnie, a testosteronem blisko dwunastokrotnie.
OMÓWIENIE
Zmiany, które zachodzą w prostacie szczurów estrogenizowanych
w 1. dniu życia po uzyskaniu przez nie wieku dojrzałego, są wyni-
kiem zmian pojawiających się w tych warunkach w gonadzie. Około-
urodzeniowa estrogenizacja prowadzi do trwałych zmian, zarówno
w części generatywnej jak i dokrewnej gonady. Spermatogeneza zo-
staje zahamowana na poziomie spermatocytów I rzędu, zmniejsza się
liczba komórek Leydiga. Podczas własnych badań wykazaliśmy spa-
dek liczby komórek Leydiga o 44%, powierzchni ich jąder o 42%, cze-
mu towarzyszył niższy o 73% poziom testosteronu niż w grupie kon-
trolnej [12]. Obserwowany w prostacie szczurów estrogenizowanych
znacznego stopnia przerost tkanek podścieliska jest uwarunkowany
zaburzoną relacją między androgenami, których poziom w tych wa-
runkach obniża się, a estrogenami. Bartsch i wsp. oraz Suzuki i wsp.
wykazali, że za występujący często w okresie andropauzy u ludzi ła-
godny przerost prostaty odpowiedzialna jest zaburzona relacja mię-
dzy androgenami a estrogenami [1, 18].
Pozytywny efekt stymulacyjny PMS, pod wpływem którego zmienio-
na okołourodzeniową estrogenizacją prostata wraca do normy, uzależ-
niony jest od pozytywnego efektu stymulacyjnego obu gonadotropin na
gonadę zmienioną estrogenizacją w 1. dniu życia. Podczas własnych
badań wykazaliśmy, że stymulacja PMS szczurów estrogenizowanych
okołourodzeniowo zwiększa liczbę komórek Leydiga o 138%, powierz-
chnię ich jąder o 21%, a poziom testosteronu o 198% w porównaniu z gru-
pą kontrolną [12]. Podobny efekt stymulacyjny opisali u szczurów bez-
przysadkowych Gaytan i wsp. po stymulacji gonadotropinami FSH i LH
oraz HCG [4, 5]. Bergh i wsp. wykazali, że pod wpływem PMS zwięk-
sza się przepływ krwi przez jądro oraz poziom testosteronu w surowi-
cy krwi badanych szczurów, przy czym zawarta w PMS gonadotropina
LH wywierałaby swój wpływ poprzez stymulację komórek Leydiga [2].
Wyniki nowszych badań wykazały, że sterydogeneza w komórkach Ley-
diga zachodzi pod wpływem współdziałania obu gonadotropin [3, 13,
17]. Stymulacja testosteronem prostaty zmienionej okołourodzeniową
estrogenizacją, chociaż wywiera efekt pozytywny, to jednak nie przy-
wraca w pełni prostaty do stanu obserwowanego u zwierząt kontrol-
nych. Świadczy o tym niższy względny ciężar gruczołu, niższy procen-
towy udział nabłonka gruczołowego w porównaniu z podścieliskiem
oraz znaczne pobudzenie czynności sekrecyjnej nabłonka gruczołowe-
go, w którym pojawiają się liczne cysty śródnabłonkowe. Nasze obser-
wacje potwierdziły rezultaty badań innych autorów, którzy ? podając
szczurom dorosłym androgeny ? uzyskali po testosteronie obniżenie
wagi prostaty [8]. W tych warunkach w gonadzie obserwowaliśmy spa-
dek liczby komórek Leydiga o 52%, a powierzchni ich jąder o 16% [12].
George i wsp., blokując aktywność 5-? reduktazy, uzyskali spadek po-
ziomu DHT przy równomiernym siedmiokrotnym wzroście poziomu
testosteronu, czemu towarzyszyło obniżenie się względnego ciężaru pro-
staty [6]: Autorzy wnioskują, że do prawidłowych czynności gruczołu
krokowego niezbędny jest odpowiedni poziom DHT. Wysoki poziom
testosteronu w surowicy krwi tych zwierząt nie przesądza o wysokim
poziomie androgenów jądrowych. Jak wynika z badań van Roijena
i wsp., stymulacja dodatkowych gruczołów płciowych zachodzi pod
wpływem androgenów jądrowych [16]. Poziom ten u szczurów estroge-
nizowanych w 1. dniu życia może być niższy, a szczególnie niższy może
być w tych warunkach poziom DHT.
Wysoki poziom gonadotropiny LH oraz obniżony poziom testostero-
nu w surowicy krwi zwierząt estrogenizowanych w 1. dniu życia tłu-
maczymy efektem farmakologicznej kastracji. Podwyższony poziom te-
stosteronu po stymulacji PMS świadczy o pobudzeniu komórek Leydi-
ga przez zawartą w nim gonadotropinę LH. Dwunastokrotny wzrost
poziomu testosteronu w surowicy krwi szczurów stymulowanych wy-
sokimi dawkami tego hormonu nie wymaga komentarza.
Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że korzyst-
niejszy efekt stymulacyjny prostaty zmienionej okołourodzeniową es-
trogenizacją wywiera PMS, pod wpływem którego obraz prostaty zbli-
żony jest do normy. Testosteron wywołuje w tych warunkach mniej
korzystny efekt stymulacyjny. Powyższe spostrzeżenie może być wyko-
rzystane przy wyborze rodzaju terapii hormonalnej w niektórych scho-
rzeniach prostaty u ludzi.

1. [1] Bartsch, G., Brungger, A., Schwikert, U., Hintner, H., Hopfl, R., Rohr, H.:
2. Bening prostatic hyperplasia: a stromal dissease. Urologie A 1989, 28, 321-328.
3. [2] Bergh, A., Damber, J. E., Lieu, L., Widmark, A.: Does follicle-stimulating
4. hormone or pregnant marę serum gonadotrophin influence testicular blood flow
5. in rats? Int. J. Androl. 1992, 15, 365-371.
6. [3] Carreau, S.: Paracrine control of human Leydig cell and Sertoli cell functions.
7. Folia Histochem. Cytochem. 1996, 34, 111-149.
8. [4] Gaytan, F., Bellido, C, Morales, C, van Rooijen, N., Aąuilar, E.: Role
9. of testicular macrophages in the response of Leydig cells to gonadotrophins in
10. young hypophysectomized rats. J. Endocrinol. 1995, 147, 463-471.
11. [5] Gaytan, F., Bellido, C., Romero, J. L., Morales, C, Reymundo, C., Aąu-
12. ilar, E.: Decreased number and size and the defective function of testicular ma-
13. crophages in long-term hypophysectomized rats are renersed by treatment with
14. human gonadotrophins. J. Endocrinol. 1994, 140, 399-407.
15. [6] George, F. W., Johnson, L., Wilson, J. D.: The effect of 5 alfa-reductase
16. inhibitor on androgen physiology in the immature male rat. Endocrinology 1989,
17. 125, 2434-2438.
18. [7] Klencki, M., Słowińska-Klencka, D., Lewińska, A.: Komputerowa anali-
19. za obrazu mikroskopowego ? narzędzia w badaniach doświadczalnych. Endo-
20. krynol. Pol: 1-995, 46 (supl. 1), 165-170.
21. [8] Lapcik, O., Perheentupa, A., Bicikova, M., Huhtaniemi, I., Hampl,
22. R., Starka, L.: The effect of epitestosterone on gonadotrophin synthesis and
23. secretion. J. Endocrinol. 1994, 143, 353-358.
24. [9] Limanowski, A., Miskowiak, B., Otulakowski, B.: Effect of estrogeniza-
25. tion in the firsty day of life on the reproductiue system in male rats. Histol.
26. Histopathol. 1994, 9, 59-63.
27. [10] Limanowski, A., Miskowiak, B., Otulakowski, B.: Effects of melatonin,
28. testosterone and the two hormones administered in parallel on ventral prostate
29. of the rat treated with Stilbestrol in the firsty day of life. Histol. Histopathol.
30. 1995, 10, 869-874.
31. [11] Limanowski, A., Otulakowski, B., Miskowiak, B., Filipiak, B.: Wpływ
32. jednorazowego wprowadzenia stilbestrolu w 1. dniu życia na morfologię i czyn-
33. ność gruczołu krokowego szczura. Urol. Pol. 1994, 47, 131-138.
34. [12] Limanowski, A. Miskowiak, B., Otulakowski, B., Partyka, M.: Mor-
35. phometric studies of male gonad in the rat, treated with gonadotrophins and
36. testosterone (Computer analysis). Histol. Histopathol. 1998 (w druku).
37. [13] Matikainen, T., Toppari, }., Vihko, K. K., Huhtaniemi, I.: Effects ofre-
38. combinant human FSH in immature hypophysectomized male rats: evidence for
39. Leydig cell mediated action on spermatogenesis. J. Endocrinol. 1994, 141, 449-
40. -457.
41. [14] Otulakowski, B., Limanowski, A., Miskowiak, B.: Morphological chan-
42. ges of the accessory male sexual glands of rats treated with estrogens during
43. neonatal period. Folia Morphol. Warszawa 1996, 55, 408-410.
44. [15] Raeside, J. I., Friendship, R. M., Vrablic, O. E.: Effects of castration on
45. early postnatal development of male accessory sex glands in the domestic pig.
46. Eur. J. Endocrinol. 1997, 137, 287-292.
47. [16] van Roijen, J. H? Ooms, M. P, Weber, R. F., Brinkmann, A. O., Groote-
48. goed, J. A., Vreeburg, J. T.: Comparison of the response of rat testis and
49. accessory sex organs to treatment with testosterone and the synthetic androgen
50. methyltrienolone (R1881). J. Androl. 1997, 18, 51-61.
51. [17] Savage, G. N., Kerr, J. B.: Effect of seminiferous tubule size on hCG ? indu-
52. ced regeneration of peritubular Leydig cells in hypophysectomized, EDS-tre-
53. ated rats. Int. J. Androl. 1996, 18, 35-45.
54. [18] Suzuki, K., Ineba, S., Takeuschi, H., Takezawa, Y., Fukabori, Y., Su-
55. zuki, T., Imai, K., Yamanaka, H., Honma, S.: Endocrine environment of
56. benign prostatic hyperplasic - relationships of sex steroid hormone levels with
57. age and the size of the prostate. Nippon Hinyokika Gakkai Zasshi 1992, 83,
58. 664-671.
59. [19] Walker Farmer, S., Papkoff, H.: Pregnant marę serum gonadotrophin and
60. follicle-stimulating hormone stimulation of cyclic cAMP production in rat se-
61. miniferous tubule cells. J. Endocrinol. 1978, 76, 391-399.