Effect of prenatal antiandrogen exposure on the expression of transcription factor FOXL2 in the fetal porcine ovary

U świni, podobnie jak u większości ssaków, proces folikulogenezy rozpoczyna się już w okresie płodowym. Wczesne etapy rozwoju pęcherzyka jajnikowego są koordynowane przez szereg różnych czynników, w tym również przez hormony. Jak dotąd wykazano, że prenatalna ekspozycja płodów świni na antyandrogen flutamid w okresie środkowej i późnej ciąży prowadziła do opóźnienia folikulogenezy. Co więcej, wykazano, że kluczowym regulatorem prawidłowego różnicowania i utrzymania funkcji komórek ziarnistych jest czynnik transkrypcyjny FOXL2. Odpowiada on za koordynowanie kolejnych etapów folikulogenezy, poprzez regulację różnicowania komórek ziarnistych, a także kontrolowanie ekspresji enzymów uczestniczących w procesie steroidogenezy.Dlatego celem niniejszej pracy było zbadanie ekspresji czynnika transkrypcyjnego FOXL2 w płodowych jajnikach świni, po prenatalnym podaniu antyandrogenu flutamidu, w okresie środkowej i późnej ciąży, przy użyciu metody real-time PCR oraz immunohistochemii. Ciężarne lochy zostały podzielone na trzy grupy doświadczalne, ze względu na okres iniekcji flutamidu (50 mg/kg masy ciała) lub oleju kukurydzianego (zwierzęta kontrolne): iniekcje między 43 a 49 dniem ciąży dla grupy GD50, między 83 a 89 dniem ciąży dla grupy GD90 lub między 101 a 107 dniem ciąży dla grupy GD108. Jajniki płodowe pozyskano odpowiednio w 50, 90 i 108 dniu po zapłodnieniu. Wykazano istotnie statystyczny spadek ilości mRNA dla FOXL2 na wszystkich badanych etapach ciąży u zwierząt traktowanych flutamidem, w porównaniu do zwierząt kontrolnych. We wszystkich badanych grupach, FOXL2 zlokalizowano w komórkach somatycznych otaczających gniazda oogoniów/oocytów lub pęcherzyki jajnikowe, natomiast spadek intensywności reakcji immunohistochemicznej był zgodny z wynikami uzyskanymi w reakcji real-time PCR i obserwowany po zastosowaniu flutamidu we wszystkich badanych grupach. Prezentowana praca wskazuje na wrażliwość czynnika transkrypcyjnego FOXL2 na androgeny w okresie życia płodowego, co może mieć związek z nieprawidłowym przebiegiem procesu folikulogenezy lub też steroidogenezy w płodowym jajniku świni, a następnie przyczyniać się do wystąpienia zaburzeń w prawidłowym funkcjonowaniu jajnika w okresie postnatalnym.

In many mammals, including pigs, folliculogenesis begins during fetal development and continues throughout adulthood. The early stages of follicle development are tightly coordinated by many biological factors, including hormones. So far it was demonstrated that the prenatal exposure of porcine fetuses to the anti-androgen flutamide during mid- and late pregnancy resulted in delayed folliculogenesis. Moreover, it is known that transcription factor forkhead L2 (FOXL2) is a key transcriptional regulator of the differentiation and maintenance of granulosa cells and plays a significant role in early ovarian development. It is responsible for coordinating subsequent stages of folliculogenesis by regulating granulosa cells differentiation and controlling the expression of steroidogenic enzymes.Therefore, the aim of the present study was to examine the expression of FOXL2 transcriptional factor in fetal porcine ovaries after prenatal administration of anti-androgen flutamide during mid and late gestation using real-time PCR and immunohistochemistry. Pregnant gilts were divided into three experimental groups and injected with flutamide (50 mg/kg of body weight) or corn oil (controls) between days 43-49 (GD50), 83-89 (GD90) or 101-107 (GD108) of gestation. The fetal ovaries were obtained on day 50, 90 and 108 post coitum, respectively. There was a statistically significant decrease in the level of FOXL2 mRNA expression at all stages of gestation in flutamide-treated animals where compared to control animals. FOXL2 was immunolocalized in somatic cells surrounding oogonia/oocyte nests or ovarian follicles in all examined groups, while the decrease in immunostaining intensity was observed after flutamide treatment, which was consistent with the real-time PCR results.The present results indicate the sensitivity of the FOXL2 to androgens during fetal life, which may be related to abnormal folliculogenesis or steroidogenesis in the fetal porcine ovary, and then contribute to the abnormalities in the normal function of the ovary during the postnatal period.