RUOLO DEL TESTOSTERONE E DEI SUOI METABOLITI NEL CONTROLLO DELLA PROLIFERAZIONE CELLULARE NELLA SVZ DEL RATTO MASCHIO ADULTO

The neurogenesis is a process that occurs not only in the embryonic stage but also in adults, specifically in two encephalic areas: the subventricular zone (SVZ) and the subgranular zone of the dentate gyrus of the hippocampus. The SVZ is a layer that extends along the side wall of the lateral ventricle in the subependymal position at the anterior horn, into the striatum. Numerous studies have demonstrated the influence of steroid hormones on neurogenesis in the hippocampus, on the contrary, few data are available for the SVZ, therefore, the objective of the experiment presented in this thesis was to determine if, within the SVZ of adult male rats, the cell proliferation can be influenced by testosterone and/or its metabolites: estradiol and 5α-DHT. To this purpose the animals were gonadectomized and subsequently treated with exogenous hormones. The animals were assigned to one of the following six experimental groups: 1) Rats castrated and then treated with vehicle (sesame oil) (CX + SES) (N = 6). 2) Rats castrated and then treated with testosterone (CX + T) (N = 6). 3) Rats castrated and treated with estradiol (CX + E2) (N = 6). 4) Rats castrated and treated with 5α-DHT (DHT + CX) (N = 6). 5) Rats castrated and treated with estradiol and 5α-DHT (CX + E2 + DHT) (N = 6). 6) Intact, sham-operated rats (SHAM) (N = 6). After hormone treatment the animals received two doses of BrdU at a distance of 6 hours, and were sacrificed after 24 hours. The brains were cut with cryostat and subjected to immunohistochemical reaction. To quantify the proliferation within the SVZ we counted the cells labeled with BrdU, the analysis was performed with the software Stereoinvestigator. The administration of estradiol and 5α-DHT had an effect comparable to that of testosterone only, an increase of cell proliferation, but it seems that this increase can be attributed to estradiol, in fact, the administration of estradiol alone has the same effect. On the contrary, the administration of only 5α-DHT did not show any significant change in proliferation in comparison to oil-treated animals. Therefore, the role of testosterone in the SVZ cell proliferation is stimulation mediated with high probability by its aromatization to estradiol. The same analysis conducted on the total SVZ was performed only on the lateral wall of the lateral ventricle, which, according to several experiments, is the most proliferative region of the SVZ, the analysis led to similar results.

La neurogenesi è un processo che avviene non soltanto nello stadio embrionale ma anche nell'adulto e precisamente in due aree encefaliche: la zona sottoventricolare (SVZ) e la zona sottogranulare del giro dentato dell'ippocampo. La SVZ è uno strato che si estende lungo la parete laterale del ventricolo laterale in posizione subependimale a livello del corno anteriore, verso lo striato. Numerosi studi hanno dimostrato l'influenza degli ormoni steroidei sulla neurogenesi nell'ippocampo, al contrario pochi dati sono disponibili per la SVZ, quindi l'obiettivo dell'esperimento presentato in questa tesi è stato di verificare se nella SVZ del ratto maschio adulto la proliferazione cellulare possa essere influenzata dal testosterone e/o dai suoi metaboliti: estradiolo e 5α-DHT. A tale scopo gli animali sono stati privati della sorgente endogena dei suddetti ormoni, attraverso una gonadectomia, per poi riceverli in modo esogeno. Gli animali sono stati assegnati ad uno dei seguenti sei gruppi sperimentali e hanno ricevuto i relativi trattamenti ormonali: 1) Ratti castrati e poi trattati con veicolo (olio di sesamo) (CX+SES) (N=6). 2) Ratti castrati e poi trattati con testosterone (CX+T) (N=6). 3) Ratti castrati e trattati con estradiolo (CX+E2) (N=6). 4) Ratti castrati e trattati con 5α-DHT (CX+DHT) (N=6). 5) Ratti castrati e trattati con estradiolo e 5α-DHT (CX+E2+DHT) (N=6). 6) Ratti Sham-operated (SHAM) (N=6). Dopo il trattamento ormonale agli animali è stata somministrata la BrdU, in due dosi a distanza di 6 ore, e sono stati sacrificati dopo 24 ore. Gli encefali sono stati tagliati al criostato e sottoposti a reazione immunoistochimica. Per quantificare la proliferazione a livello della SVZ si è deciso di contare le cellule marcate con la BrdU, l'analisi è stata eseguita con il software Stereoinvestigator. La somministrazione contemporanea di estradiolo e 5α-DHT ha avuto un effetto comparabile all'esposizione acuta al testosterone, un aumento della proliferazione cellulare, ma sembra che tale aumento sia da attribuire all'estradiolo, in quanto anche somministrando il solo estradiolo si ottiene lo stesso effetto. Invece la somministrazione del solo 5α-DHT non evidenzia alcuna variazione significativa di proliferazione. Pertanto il ruolo del testosterone nella proliferazione cellulare della SVZ è di stimolazione mediata dalla sua aromatizzazione in estradiolo. La medesima analisi quantitativa condotta sulla SVZ è stata eseguita soltanto sulla parete laterale del ventricolo laterale, che dalla letteratura risulta essere la regione maggiormente proliferativa della SVZ; l'analisi ha portato a risultati analoghi.