Interaction between G protein-coupled estrogen receptor (GPER) and peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) in Leydig cells.

Komórki Leydiga są istotnym komponentem osi regulacji hormonalnej. Zachodzący w nich proces biosyntezy hormonów steroidowych jest kluczowy dla rozwoju jąder oraz produkcji gamet męskich. Głównym produktem steroidogenezy jest testosteron, jednakże badania przeprowadzone w ostatnich latach wskazują, że również estradiol jest niezbędny dla prawidłowego funkcjonowania gonad męskich. Istnieje wiele rodzajów receptorów estrogenowych, do najlepiej poznanych należą receptory klasyczne ERα i ERβ. W ostatnich latach uwaga jest także skupiona na receptorze błonowym związanym z białkiem G (GPER). W regulacji metabolizmu, w tym homeostazy lipidowej, uczestniczą receptory aktywowane przez proliferatory peroksysomów (PPARα, β i γ).W niniejszej pracy prowadzono badania na komórkach ludzkiej leydigiomy oraz linii nowotworowych komórek Leydiga myszy MA-10. Pierwszym z celów niniejszej pracy było zbadanie biologii leydigiomy ze szczególnym uwzględnieniem zmian w poziomach receptorów GPER i PPAR. Stosując analizy histologiczne, immunohistochemiczne i Western blot określono różnice pomiędzy tkanką prawidłową i tkanką guza. Notowano hiperplazję i hipertrofię, a sporadycznie atrofię kanalików plemnikotwórczych w tkance leydigiomy w porównaniu do kontroli. Zarówno immunoekspresja, jak i poziom GPER w leydigiomie był wyższy (p < 0,05), z kolei poziomy trzech białek PPAR (α, β i γ) były obniżone (p < 0,001; p < 0,01; p < 0,001) i ich lokalizacja była cytoplazmatyczna w leydigiomie w porównaniu do tkanki kontrolnej, co wskazuje na potencjalny udział estrogenów działajacych przez GPER w tworzeniu guza - leydigiomy. Kolejnym celem niniejszej pracy było wykazanie czy istnieją oddziaływania (crosstalk) pomiędzy receptorami GPER i PPAR. Badania te wykonano na linii komórek MA-10, które eksponowano na działanie antagonisty GPER (G-15). Aby wykazać lokalizację i immunoekspresję oraz poziom białek receptorowych przeprowadzono odpowiednio analizę immunocytochemiczną i analizę Western blot. Wykazano, że blokowanie receptora GPER wpływało na wzrost ekspresji PPAR (PPARγ), potwierdzonej także immunocytochemicznie, lub jej spadek (PPARα), a zmiany te były istotne statystycznie. W ten sposób pokazano crosstalk pomiędzy receptorami GPER i PPAR.

Leydig cells are an important component of the hormonal axis. Steroidogenesis, which takes place in Leydig cells, is an crucial process for testis development and spermatogenesis. Testosteron is the main product of testicular steroidogenesis, however the latest researches imply that estrogen is also important for proper function of the male gonads. There are many types of estrogen receptors. The best known are classical, nuclear estrogen receptors: ERα and ERβ. In recent years, also G-protein coupled estrogen receptor (GPER) became the object of the research works. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR) are involved in metabolism regulation, that includes lipid homeostasis. There are three types of PPAR: α, β/δ and γ.This study was carried out using human leydigioma and mouse tumor Leydig cells MA-10. The first aim of this study was to analyze the biology of leydigioma, especially the changes of GPER and PPARs expression those occur in that tumor. Histological, immunohistochemical and Western blot analyses were performed to assess changes between leydigioma and normal, control tissue. Hipertrophy and hiperplasia, and rarely the atrophy of seminiferous tubules, were observed in leydigioma, but not in the control tissue. Immunoexpression and GPER level was increased (p < 0,05) and PPARs (α, β i γ) levels were decreased (p < 0,001; p < 0,01; p < 0,001) in leydigioma, and the localization of all receptors was cytoplasmatic in leydigioma, what suggest that estrogens could participate in leydigioma occurrence.The second aim of this study was to demonstrate if any crosstalk between GPER and PPAR exists. An experiment in vitro on mice tumor Leydig cells MA-10 was performed. The cells were incubated with GPER antagonist (G-15). Both immunocytochemical and Western blot analyses were performed to localize and assess the levels of GPER and PPARs. The results revealed that GPER blokage leads to increased PPARγ and decreased PPARα levels, increased and decreased their immunoexpression, respectively. Thus, the GPER-PPAR crosstalk were shown.