Die Rollen von Glukokortikoiden und Katecholaminen im Hoden und in peritubulären Zellen

• Antragsteller: Professor Dr. Rüdiger Behr; Dr. Thomas Fröhlich; Professor Dr. Artur Mayerhofer; Dr. Harald Welter
• Fachliche Zuordnung: Reproduktionsmedizin, Urologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 427588170

Humane testikuläre peritubuläre Zellen (HTPCs) besitzen Glukokortikoidrezeptoren (GR; NR3C1) und Rezeptoren für Katecholamine (einschließlich alpha 1; ADRA1). Sie sind somit Ziele für Glukokortikoide (GC) und Katecholamine, jedoch ist es bis heute weitgehend unbekannt, welche Bedeutung GC und Katecholamine für den Hoden haben. Diese Frage hat an Aktualität gewonnen, da es klar wird, dass GC und Katecholamine vermehrt bei Stress gebildet werden und dass verschiedene Stressformen mit Störungen der Hodenfunktion und der männlichen Fertilität assoziiert werden. Aufgrund von Voruntersuchungen postulieren wir, dass dies zum Teil auf Wirkungen von GC und Katecholamine auf Zellen des Hoden und speziell auf eine direkte Wirkungen auf peritubulären Zellen zurück zu führen ist. Testikuläre peritubuläre Zellen (TPCs) können aus humanen und nicht-humane Primatenhodenproben (Callithrix jacchus) und der Maus isoliert werden und zusammen mit organotypischen Kulturen stellen sie ein experimentelles Fenster in dieses Organ dar. Vorausgegangene Untersuchungen an TPCs zeigen auf, dass sie an verschiedenen wichtigen Hodenfunktionen, wie Transport der Spermien, der spermatogonialen Stammzellnische und der Regulation der Blutgefäße, beteiligt sind. Zudem weisen unsere neuen Daten auf, dass Katecholamine über die alpha 1-Rezeptoren der humanen TPCs die Sekretion pro-inflammatorischer Faktoren induzieren. Eine Aktivierung des GR bewirkte Veränderungen der Glattmuskel-Eigenschaften, stimulierte die Produktion von Extrazellularmatrixproteinen und von Zytokinen. Wir stellen daher die Hypothese auf, dass GC und Katecholamine über die Beeinflussung der peritubulären Zellen die Homöostase des Hodens steuern und von Bedeutung für Fertilität und Infertilität sind. Wir planen einen human-fokussierten Ansatz um die Rollen des GR/ADR1-Systems im Hoden aufzuklären und wollen dazu die Expertise dreier Laboratorien bündeln. Wir werden die Expression von GR/ alpha 1-Rezeptoren im Hoden bei der Entwicklung bis zum Alter und bei Infertilität aufklären. Da die Expression von GR und alpha 1-Rezeptoren besonders in den peritubulären Zellen zu beobachten ist, sind Untersuchungen an TPCs von drei Spezies und immortalisierten TPCs eines translationalen Modells, Callithrix jacchus, geplant. Ex vivo-Studien mit Organ-typischen Inkubationen (Callithrix jacchus und Maus) komplementieren die Experimente, ebenso wie Untersuchungen an relevanten Mausmodellen. Wir erwarten, dass die Ergebnisse der funktionellen Studien, der Transkriptom- und der Proteomanalysen es uns ermöglichen, die testikulären Rollen der GC und der Katecholamine aufzuklären.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen