Einfluss von BMP 6 auf die MAPK-Aktivität

Während der Kultivierung der KOKs mit dem Zusatz von BMP6 ließ sich ein ähnlicher Verlauf der MAPK-Aktivität wie nach der Basiskultivierung erkennen.

Innerhalb der ersten Stunden bis zum Zeitpunkt 5 h erreichte die MAPK ihr Aktivitätsmaximum, welches im weiteren Verlauf kontinuierlich abnahm. Auch nach verlängerter Kultivierungszeit sank die Aktivität weiterhin ab, so dass am Ende der IVM (94 h) die MAPK wie zum Zeitpunkt 0 h phosphoryliert vorlag.

Im Vergleich des Phosphorylierungsgrades der MAPK zwischen BM und BM mit BMP6 konnte zu jedem Zeitpunkt durch BMP6 eine Erhöhung der Aktvität erzielt werden, die sich jedoch nicht statistisch relevant auswirkte. Außerdem zeigte sich tendenziell eine langsamere Abnahme der Aktivität der MAPK unter dem Einfluss von BMP6. Es folgt eine Darstellung der Ergebnisse nach einem exemplarischen Westernblot der Kumuluszellen nach IVM mit BMP6 (Abb. 32 u. 33).

Abbildung 32: Westernblots mit aufgetrennter p42- und p44-MAPK von Kumulsuzellen nach IVM im BM+BMP6 nach 0, 5, 26, 46, 72 und 94 h.

Abbildung 33: Relative Dichte der MAPK-Phosphorylierung in Kumuluszellen nach IVM der KOKs im Medium BM verglichen mit BM+BMP6 nach 0, 5, 26 und 46 h bzw. 72 und 94 h. Dargestellt sind die Mittelwerte (x) zu jedem Zeitpunkt mit angegebener empirischer Standardabweichung (SD). Unterschiedliche Kleinbuchstaben über den Säulen weisen auf signifikante Unterschiede innerhalb des Ansatzes hin (p<0,05).

Mit U0126 im Kultivierungsmedium der KOKs konnte die frühzeitige Aktivität der MAPK in den Kumuluszellen in den ersten Stunden der IVM verhindert werden, BMP6 hingegen hatte keinen bedeutenden Einfluss.

.

0 100 200 300 400 500

0 5 26 46 72 94

a

b

b

ab

ab a ab

b

ab

a

BM

BM+BMP6

IVM (h)

relative Dichte x 103

5 Diskussion

Ziel dieser vorliegenden Arbeit war es, die Synthese der steroidalen Hormone in den Kumuluszellen des Schweins näher zu untersuchen. Die Steroidgenese ist von verschiedenen Regulationsmechanismen abhängig und beruht unter anderem auf der bidirektionalen Kommunikation der Oozyte mit den sie umgebenden Follikelzellen. Einer der signalvermittelnden Mechanismen innerhalb der Zelle stellt die MAPK-Kaskade dar. Daher wurde in dieser Studie untersucht, ob diese Proteinkinase-Kaskade einen Einfluss auf die Produktion von Progesteron und 17ß-Östradiol, verbunden mit der mRNA-Expression der dafür notwendigen steroidalen Gene, hat.

Die Existenz von Faktoren, die vermutlich von der Eizelle selbst sezerniert werden, führte in den letzten Jahren zu umfangreichen Untersuchungen bezüglich des Einflusses dieser löslichen Faktoren auf die Follikelzellfunktionen. In dieser Studie sollte BMP6 als ein möglicher OSF näher in seiner Funktion untersucht werden. Dabei wurde analysiert, ob BMP6 auf die Steroidhormonproduktion wirkt und ob diese MAPK-vermittelt abläuft.

5.1 Einfluss auf die Kernreifung

Im ersten Versuchsteil der vorliegenden Arbeit wurde der Kernreifungstatus der Oozyten für jedes Kultivierungsmedium (BM, BM+U0126 und BM+BMP6) zu jedem der Untersuchungszeitpunkte bestimmt. Während der Basiskultivierung verblieben in den ersten 5 h über 95 % der Eizellen im GV-Stadium und zum Ende der IVM (nach 46 h) hatte die Mehrheit (87 %) das befruchtungsfähige Stadium der Metaphase II erreicht.

Wurde die MAPK-Kaskade mittels U0126 in den KOKs während der Kultivierung gehemmt, konnte die Wiederaufnahme der Meiose vollständig verhindert werden.

Zu jedem Untersuchungszeitpunkt verblieben über 90 % der Eizellen im

GV-Stadium. Vor einigen Jahren wurde die enorme Bedeutung der MAPK für die Maturation der Eizellen herausgestellt und gezeigt, dass ihre Aktivierung in den Kumuluszellen und nicht in den Oozyten essentiell für den GVBD ist (SU et al.

2002, 2003; OHASHI et al. 2003). In der vorliegenden Studie wurde der Hemmstoff U0126 dem gesamten Medium zugefügt, um die MAPK in den Kumuluszellen zu inhibieren. Durch die dauerhafte Supplementation des Mediums ist jedoch gleichzeitig von einer Hemmung der MAPK-Aktivität in den Eizellen auszugehen. Anhand der Kernreifungsergebnisse (s. 4.1) und der fehlenden Expansion des Cumulus oophorus (s. 4.2) über die gesamten Kultivierungszeiträume mit U0126 können frühere Ergebnisse bestätigt werden (KRISCHEK u. MEINECKE 2001; MEINECKE u. KRISCHEK 2002; EBELING et al. 2007). Es gibt Resultate in Studien, die einen höheren Anteil an Eizellen aufweisen, die trotz MAPK-Inhibition den GVBD durchlaufen. FAN et al. (2003) zeigten bei gleicher U0126-Konzentration im Medium wie in dieser vorliegenden Arbeit eine GVBD-Rate von 26,7 % (n=301). KAGII und Mitarbeiter (2000) ermittelten sogar 41,5 % (n=212) Eizellen mit erfolgreichem GVBD mit einer fünffach höheren Dosierung von U0126, als in den genannten Studien. Als Ursache für die deutlichere Hemmung der Meiose in dieser Arbeit kommt die Selektion der KOKs anhand der stereomikroskopisch erfassbaren Morphologie des cumulus oophorus in Frage, da dieses Kriterium zu einem gewissen Teil der subjektiven Einschätzung des Betrachters unterliegt. Die experimentellen Bedingungen der Studien unterscheiden sich zusätzlich in der Zusammensetzung des Sammelmediums der KOKs. In der vorliegenden Arbeit wurde bereits das Sammelmedium der KOKs mit dem MEK-Inhibitor supplementiert. Da die MAPK bereits nach halbstündiger Kultivierung der KOKs in den Kumuluszellen vermehrt aktiviert vorliegt (EBELING et al. 2007), ist davon auszugehen, dass die spätere Hemmung im Kultivierungsmedium der genannten Studien zum Teil eine Initiierung der Meiose in den Oozyten zulässt.

Nach der Supplementation des Mediums mit BMP6 ergaben sich Kernreifungsstadien, die denen der Eizellen der Basismaturation glichen. Zu keinem der Kultivierungszeitpunkte wurde ein signifikanter Unterschied

festgestellt. Für die MAPK und das BMP6 wurde bisher vermutet, dass sie ähnliche oder gleiche Effekte an der Oozyte hervorrufen, da die Hemmung der MAPK in Granulosazellen zur Luteinisierungshemmung führte (MOORE et al.

2001; DEWI et al. 2002; TOSCA et al. 2005; SU et al. 2006; MIYOSHI et al. 2007) und auch für das BMP6 ein Antiluteinisierungseffekt postuliert wurde (GLISTER et al. 2004; BRANKIN et al. 2005a; MIYOSHI et al. 2007; OTSUKA et al. 2001b;

JUENGEL et al. 2006), wäre in den vorliegenden Eizellreifungsexperimenten auch ein meioseinhibierender Einfluss auf die Kernreifung durch das zugesetzte BMP6 zu erwarten gewesen, denn eine Luteinisierungshemmung geht mit einer Meiosehemmung einher. Soweit bisher bekannt, liegen keine weiteren Kernreifungsanalysen von Oozyten nach BMP6-Supplementation vor, so dass ein Vergleich nicht möglich ist. Die verlängerte Kultivierungszeit mit BMP6 (72 und 94 h) hatte ebenfalls keinen Einfluss auf den Kernreifungsstatus.

Auch die lichtmikroskopische Beurteilung der Kumuluszellexpansion im KOK-Verband ließ keine Unterschiede im Vergleich mit den KOKs im BM erkennen, d. h. der Cumulus oophorus einschließlich der Corona radiata war zum Ende der IVM vollständig und gleichmäßig aufgelockert (s. 4.2).

ZHU et al. (2008) konnten mRNA von BMP6 in porzinen Oozyten und Kumuluszellen nachweisen, die während eines Kultivierungszeitraumes von 44 h stetig abnahm, wobei die Expression der BMP-Rezeptoren BMPRIA und BMPRIB konstant blieb. Das Expressionsmuster der BMP6-mRNA glich dem der vorliegenden Arbeit. Wenn exogen zugeführtes BMP6 einen Einfluss auf die Kernreifung hätte, wäre dieser in der ersten Hälfte der IVM zu erwarten, da die BMP6 Konzentration in einer Höhe im Medium vorlag, wie sie die Eizellen zu diesem Zeitpunkt noch nicht hätten sezernieren können.

5.2 Zelleigenes BMP6 in den KOKs

Bevor in dieser Arbeit der Einfluss von BMP6 untersucht wurde, welches während der IVM durch Supplementation des Mediums den KOKs zur Verfügung stand, erfolgte die Analyse der zelleigenen mRNA-Expression dieses Proteins. Deshalb wurden die Expressions-Level zum Einen in den Oozyten und zum Anderen in den Kumuluszellen ermittelt. In beiden Zelltypen wurde BMP6-mRNA identifiziert und gleichzeitig ein ähnliches Expressionsmuster festgestellt, bezogen auf den zeitlichen Verlauf während der IVM. Es zeigte sich eine signifikante Steigerung der mRNA-Expression zu Beginn der Kultivierung zwischen 0 und 5 h, die nach 26 und 46 h abnahm. Die Intensität der PCR-Transkripte zeigten in beiden Zelltypen ähnliche Messwerte. Dabei muss jedoch berücksichtigt werden, dass für die RT-PCR aus beiden Zelltypen unterschiedliche RNA-Mengen zur Verfügung standen.

Die RNA-Extraktion erfolgte jeweils aus 20 Oozyten und aus den dazugehörigen Kumuluszellen (ca. 10.000 Zellen). Anhand der gemessenen RNA-Konzentrationen wurde von den Kumuluszellen die 4fache Menge an Gesamt-RNA (0,2 µg) für die RT-PCR eingesetzt. Wenn dieser Sachverhalt auf die BMP6-mRNA-Expressionsergebnisse bezogen wird, kann von einer deutlich höheren Menge an BMP6-mRNA in den Eizellen als in den Kumuluszellen ausgegangen werden.

ZHU et al. (2008) ermittelten ebenfalls Expressionsmuster von BMP6, die zwischen Ei- und Kumuluszellen im zeitlichen Verlauf kaum Unterschiede aufwiesen. Es wurde eine maximale mRNA-Expression zum Zeitpunkt 0 h in beiden Zelltypen ermittelt, die im Verlauf der Kultivierung kontinuierlich abnahm.

Im Unterschied dazu wurde in der eigenen Arbeit nach 5 h IVM die BMP6-mRNA maximal exprimiert und nahm erst dann stetig ab. Diese differenten Beobachtungen sind vermutlich dadurch zu erklären, dass sich zu Beginn der IVM der Kernreifungsstatus der Oozyten unterschieden hat. Obwohl ZHU et al. (2008) in ihren Untersuchungen Eizellen aus derselben Follikeldurchmesserklasse (3-5 mm) wie in den vorliegenden Experimenten verwendeten, weisen eingehende Studien auf die Heterogenität des Chromatinkondensationsgrades von Eizellen

aus gleich großen Follikeln hin. MOOR und DAI (2001) verglichen porzine Oozyten im Dictyotän-Stadium und bezogen sich dabei auf Ergebnisse von MOTLIK und FULKA (1976) sowie FUNAHASHI et al. (1997) und stellten Differenzen innerhalb des Chromatinstatus der Oozyten fest. MOTLIK und FULKA (1976) fanden bei 93 % (145/156) der Eizellen von adulten Schweinen nach Zyklus-Synchronisation ein GV I-Stadium. Im Gegensatz dazu stellten FUNAHASHI et al. (1997) bei Oozyten (n=72), die aus Schlachthofovarien gewonnen wurden, lediglich bei 30 % ein intaktes GV I-Stadium fest. Der überwiegende Teil der Oozyten (45 %) befand sich zum Zeitpunkt der Isolierung aus den 3-5 mm großen Follikeln bereits im GV II-Stadium. Diese Beobachtungen belegen die große Heterogenität der GV-Stadien, die bereits zu Beginn der IVM in der selektierten Eizellgruppe vorhanden sein kann. Innerhalb der eigenen Untersuchungen wiesen 78,6 % (n=117) der Oozyten ein GV I-Stadium auf.

Wenn man die stärkere Expression der BMP6-mRNA der Eizelle im Gegensatz zur Kumuluszelle betrachtet, kann man auf eine vermehrte Sekretion des Proteins der Oozyte schließen. Es stellt sich die Frage, durch welche Signalübertragung diese Sekretion vermittelt wird. Da die MAPK in den Eizellen erst deutlich später als in den Kumuluszellen aktiv wird (EBELING et al. 2007), kann spekuliert werden, dass die BMP6-Sekretion durch die Oozyten selbst nicht MAPK-vermittelt abläuft oder dass die Sekretion durch den aktivierten MAPK-Signalweg der Kumuluszellen reguliert wird. Bisherige Untersuchungen lassen diese Frage offen, da aufgrund der Ergebnisse von einer Beteiligung verschiedener Signalwege an der BMP-Sekretion ausgegangen werden kann. INAGAKI et al. (2006) vermuteten eine Beteiligung von BMP6 an der SMAD-Kaskade, jedoch mit zusätzlichem Einfluss auf den MAPK-Signalweg in humanen Nebennierenzellen. Im Gegensatz zu MIYOSHI et al. (2007) konnten BARNEDA-ZAHONERO et al. (2009) bei Rattenkleinhirnzellen die MAPK-Kaskade als Regulator der BMP6-Aktivität nachweisen. Die vorliegende Studie lässt die Frage unbeantwortet, welche Signalvermittlung für die BMP6-Sekretion in den Eizellen verantwortlich ist, da der Schwerpunkt der BMP6-Aktivität auf den Kumuluszellen lag. Jedoch kann eine Beteiligung der MAPK in der Oozyte nicht ausgeschlossen werden.

5.3 Steroidhormongenese

5.3.1 Einfluss der MAPK

Die Hemmung der MAPK durch U0126 führte dazu, dass nach 46 h IVM die Verringerung der E2-Sekretion verhindert wurde. Die P4-Produktion konnte durch den MEK-Inhibitor in allen Untersuchuchungszeitpunkten am Ende der IVM nach 46 h (p<0,01) fast vollständig gehemmt werden. Die MAPK-Hemmung der KOKs führte daher in einem Kultivierungszeitraum von 46 h zu einer Verhinderung des Wechsels von der Östradiol- zur Progesterondominanz. Diese Ergebnisse decken sich mit denen aus verschiedenen anderen Studien.

Obgleich die Versuche überwiegend mit Granulosazellen durchgeführt wurden, führte die MAPK-Hemmung zu einer E2-Steigerung und P4-Hemmung bei der Ratte (MOORE et al. 2001, TOSCA et al. 2005, MIYOSHI et al. 2007), bei der Maus (SU et al. 2006) und bei humanen luteinisierten Granulosazellen (DEWI et al. 2002). Somit scheint speziesübergreifend gezeigt zu sein, dass die MAPK als Luteinisierungshemmer fungiert. Im Gegensatz dazu führte die Inaktivierung der MAPK zu einer Steigerung der P4-Sekretion in bovinen Thekazellen (TAJIMA et al.

2005) und in Granulosazellen der Ratte (SEGER et al. 2001). Beide Autorengruppen postulieren, dass die aktivierte MAPK für die Downregulation der P4-Sekretion die Ursache ist. Dabei spekulierten TAJIMA und Mitarbeiter (2005) über eine LH-vermittelte MAPK-Dephosphorylierung, die über die PKA-Kaskade stimuliert wird, wobei sie über die Existenz einer Phosphatase diskutierten, die für die MAPK-Dephosphorylierung verantwortlich sein soll. Jedoch konnten die Wissenschaftler mit der Verwendung des gleichen MAPK-Hemmstoffs (PD98059) wie SEGER et al. (2001) die PKA-abhängige und somit MEK-unabhängige Dephosphorylierung der MAPK nicht inhibieren und vermuten daher verschiedene Regulationsmechanismen der PKA-Kaskade.

Auch wenn die MAPK an der Steroidhormonsynthese beteiligt zu sein scheint, sind die Mechanismen der Regulation der steroidalen Genexpression nicht

umfassend geklärt und führten in verschiedenen Untersuchungen zu unterschiedlichen Ergebnissen. Die eigenen Arbeiten sollten zur Klärung dieses Sachverhalts beitragen und umfassten daher Versuche zur Ermittlung des mRNA-Expressionsverhaltens der Gene StAR, CYP11A1, CYP19A1 und 3ß-HSD. Da der MAPK-Signalweg Einfluss auf die Synthese von E2 und P4 nimmt, sollte die Hemmung des Signalweges zur Veränderung der Expression der genannten Gene führen.

In der vorliegenden Studie führte die Hemmung der MAPK zu keinem Einfluss bezüglich der mRNA-Expression von StAR und CYP11A1. Die Expression von CYP19A1, welches unter anderem an der Synthese von Testosteron zu E2

beteiligt ist, konnte jedoch durch die MAPK-Inhibierung nach 26 und 46 h signifikant gesteigert werden. Dieses Ergebnis unterstreicht die Resultate der vorliegenden E2-Messungen im Medium. Die E2-Werte wiesen zwar erst zum Zeitpunkt 46 h einen signifikanten Anstieg auf, jedoch ist dies mit dem Zeitfaktor von der mRNA-Expression bis zur Produktsekretion zu erklären. Hinzu kommt, dass die Hormonergebnisse nach 26 h eine große Standardabweichung aufwiesen und die Streuung der Messwerte eine beginnende Synthesesteigerung nicht ausschließen.

Ein ebenso deutliches Ergebnis zeigte sich bezüglich der 3ß-HSD-Expression. Die MAPK-Inhibierung führte zu jedem Zeitpunkt zu einer signifikanten Unterdrückung der mRNA-Expression. Auch hier korreliert das Expressionsverhalten von 3ß-HSD mit den gesenkten P4-Werten nach der Verwendung von U0126.

Die eigenen Resultate der Steroidhormonanalyse und der Expressionsmuster der mRNA der steroidalen Gene zeigten, dass der Wechsel von der Östradiol- zur Progesterondominanz in den Kumuluszellen durch die Enzyme CYP19A1 und 3ß-HSD, also in den finalen Syntheseschritten, reguliert wird. Auch wenn in dieser Studie bestätigt werden konnte, dass die Regulation der steroidalen Hormonsekretion MAPK-vermittelt abläuft, unterscheiden sich die Ergebnisse der transkriptionellen Genaktivität der steroidalen Enzyme zu anderen Studien. So kamen SU et al. (2006) und MOORE et al. (2001) zu dem gleichen Ergebnis, dass die MAPK die P4-Produktion steigert und die E2-Sekretion vermindert, jedoch

schien in diesen Arbeiten die MAPK bereits die transkriptionelle Regulation von StAR zu beinflussen. Der MEK-Inhibitor U0126 führte in beiden Studien zu einer gehemmten Expression der mRNA dieses Enzyms. SU et al. (2006) erweitern die Hypothese durch die Downregulation der mRNA von CYP11A1. Der fehlende Einfluss der MAPK-Hemmung auf StAR und CYP11A1 in der eigenen Studie lässt eine Beteiligung verschiedener Signalmoleküle sowie den darauf folgenden Signalkaskaden vermuten. Eine intrazelluläre Beteilung der PKC wurde bereits diskutiert (FIEDLER et al. 1999; FLORES et al. 1999; PESCADOR et al. 1999).

Weiterhin liegt die Vermutung nahe, dass verschiedene Stimuli zur Initiierung der Steroidhormonsynthese in Frage kommen. Dabei wurden unter anderem Synergismen zwischen hormonellen Komponenten wie LH, FSH, Insulin und verschiedenen Wachstumsfaktoren diskutiert (SEKAR et al. 2000;

BALASUBRAMANIAN et al. 1997). Während der Maturation der KOKs in der vorliegenden Studie wurden die Medien von Beginn an mit konstanter Hormonkonzentration von LH, FSH und Insulin versehen. Die zugefügte Proteinkomponente FKS beinhaltet Wachstumsfaktoren, die nicht definiert sind und somit neben den Hormonen einen möglichen Einflussfaktor darstellen.

Da 3ß-HSD in vielfältigen Geweben enzymatisch aktiv zu sein scheint und in mehreren Isoformen vorkommt (DEMOURA et al. 1997; LAVOIE und KING 2009), sind vermutlich mehrere Signalmoleküle an der Regulation beteiligt. Aufgrund der eigenen Ergebnisse kann davon ausgegangen werden, dass die Synthese von Pregnenolon zu Progesteron durch 3ß-HSD in den Kumuluszellen MAPK-vermittelt stattfindet, da deren Inaktivierung zur unterdrückten mRNA-Expression mit gleichzeitig gehemmter P4-Sekretion führte.

Um eine erfolgreiche 17ß-Estradiol-Synthese zu gewährleisten, wird unter anderem das Substrat Androstendion benötigt. Dieses Androgen wird jedoch nur in den Thekazellen und nicht in den Granulosa- bzw. Kumuluszellen synthetisiert (DAVISON u. BELL 2006; JAMNONGJIT u. HAMMES 2006). Da in den eigenen Studien ausschließlich KOKs, also keine Thekazellen, kultiviert wurden, wurde das Medium zusätzlich mit Androstendion supplementiert. Diese Gegebenheit könnte die Ursache für den Einfluss der gehemmten MAPK zu einem relativ späten

Zeitpunkt der Steroidgenese sein, da durch die konstante Zufuhr des Androstendions die Möglichkeit einer Beeinflussung in den vorherigen Syntheseschritten ausbleibt. So zeigte sich unter dem U0126-Einfluss eine gesteigerte CYP19A1-mRNA-Expression nach 26 und 46 h verbunden mit einer erhöhten E2-Produktion.

Die Unterschiede oder auch Parallelen zwischen Granulosa- und Kumuluszellen stellen bezüglich der Steroidgenese die interessanteste Diskussionsgrundlage dar.

SU et al. (2006) waren eine der wenigen Arbeitsgruppen, die KOKs und Granulosazellen bezüglich ihrer steroidalen Hormonsynthese untersuchten. Dabei verglichen sie die mRNA-Expression von StAR, CYP11A1 und CYP19A1 in den verschiedenen Zelltypen und konnten keine bedeutenden Unterschiede feststellen. Die mRNA-Level der StAR- und CYP11A1-Expression stiegen nach 48 h rasant auf ihr Maximum an. Diese Ergebnisse erscheinen zunächst abweichend zur vorliegenden Arbeit. Es muss jedoch bedacht werden, dass der Studie die Spezies Maus als Grundlage diente. Murine Eizellen reifen deutlich schneller als z. B. porzine Oozyten, und erreichen bereits nach ca. 16 h IVM das befuchtungsfähige Stadium der M II (SCHROEDER u. EPPIG 1984; HASHIMOTO u. KISHIMOTO 1988). Die Kernreifungsergebnisse porziner Oozyten (4.1) wiesen erst nach 46 h einen Anteil von 87 % der Zellen in der M II auf. Somit laufen Vorgänge der steroidalen Genregulation zur Luteinisierung in murinen Zellen ebenfalls schneller ab und führen zum rasanten P4-Anstieg. Die mRNA-Expression von CYP19A1 scheint sich zwischen Kumuluszellen der Maus und des Schweins nicht zu unterscheiden, ebenso wie die Tatsache, dass die MAPK an der Regulation der Transkription beteiligt ist. SU und Mitarbeiter (2006) zeigten ein ansteigendes Expressionslevel zwischen 4-8 h IVM passend zu dem signifikanten Anstieg nach 5 h IVM in der eigenen Arbeit.

Auch wenn SU et al. (2006) in ihren Ergebnissen nur geringe Unterschiede zwischen muralen Granuloszellen und Kumuluszellen zeigen konnten, sollte der direktere Kontakt der Kumuluszellen mit der Eizelle gegenüber den Granulosazellen mit größerem Abstand zur Oozyte in Betracht gezogen werden.

Dadurch stehen die Kumuluszellen durch bidirektionale Kommunikation direkt

unter den Einflüssen der Oozyte, die unter anderem über die OSFs ablaufen.

Unter diesen Einflüssen werden in den Kumuluszellen z. B. Vorgänge wie Proliferation (GILCHRIST et al. 2001; GILCHRIST et al. 2003; GILCHRIST et al.

2004; GILCHRIST et al. 2006; GILCHRIST et al. 2008; GILCHRIST et al. 2011; LI et al. 2000), Luteinisierung (EPPIG et al. 1997) und Expansion (BUCCIONE et al.

1990; VANDERHYDEN et al. 1990) über GDF9, BMP15 und andere OSFs reguliert. Weiterhin zeigen Kumuluszellen funktionelle Unterschiede gegenüber muralen Granuloszellen, in dem sie andere Genepressionsmuster im zellulären Stoffwechsel aufweisen (EPPIG et al. 2005) und durch eine höhere Proliferationsrate gekennzeichnet sind (EPPIG 2001). Ebenso wurden Unterschiede in der Fähigkeit der Steroidhormonsynthese unter dem Einfluss der OSFs postuliert (VANDERHYDEN u. TONARY 1995). In der Abhängigkeit von vorhandenen LH-Rezeptoren produzieren Kumuluszellen zunächst nur E2 und kein P4. Während der IVM porziner KOKs nach FSH-Stimulation konnte eine gesteigerte mRNA-Expression verschiedener Isoformen des LH-Rezeptors nach 12 h Kultivierung (SHIMADA et al. 2003) und mit rasantem Anstieg nach 20 h (OZAWA et al. 2008) bebachtet werden, wobei der Stimulus zur Rezeptorbildung cAMP-abhängig vermittelt wird (PROCHÁZKA et al. 2009). Erst wenn genügend LH-Rezeptoren vorhanden sind, ist LH in der Lage, die P4-Synthese einschließlich der P4-Rezeptorbildung zu induzieren (SHIMADA u. TERADA 2002) und die CYP19A1-mRNA-Expression zu drosseln (FITZPATRICK et al. 1997, RICHARDS 1994).

Der luteinierungshemmende Einfluss der MAPK in KOKs bleibt auch nach der vorliegenden Studie unbestritten, jedoch kann dieser Einfluss nicht allein auf die Kumuluszellen fokussiert werden. Da die Kultivierungen mit KOKs als Zellverbände durchgeführt wurden und somit die Phosphorylierung der MAPK in beiden Zelltypen verhindert wurde, muss der gehemmte Einfluss in den Oozyten berücksichtigt werden. Dies könnte bedeuten, dass die durch U0126 gehemmte MAPK in den Kumuluszellen die Wiederaufnahme der Meiose in den Eizellen verhindert wird. Dies führt dazu, dass der Einfluss der Eizelle mit ihrer OSF-Sekretion auf die Kumuluszellen fehlt und dies eine veränderte

Steroidhormonsynthese zur Folge hat. Dafür ist es notwendig, die Wirkungsweisen

Steroidhormonsynthese zur Folge hat. Dafür ist es notwendig, die Wirkungsweisen

Im Dokument Die Abhängigkeit der Steroidhormonsynthese in porzinen Kumuluszellen von der MAPK (mitogen activated protein kinase) und dem BMP6 (bone morphogenetic protein 6) (Seite 83-0)