EXTRAHYPOTHALAMIKUS STRUKTÚRÁK HEREMŰKÖDÉSRE KIFEJTETT HATÁSA, KÜLÖNÖS TEKINTETTEL AZ ASZIMMETRIÁRA. Dr. Banczerowski Péter

Átírás

1 EXTRAHYPOTHALAMIKUS STRUKTÚRÁK HEREMŰKÖDÉSRE KIFEJTETT HATÁSA, KÜLÖNÖS TEKINTETTEL AZ ASZIMMETRIÁRA Dr. Banczerowski Péter Témavezető: Dr. Gerendai Ida, egyetemi tanár Semmelweis Egyetem Humánmorfológiai és Fejlődésbiológiai Intézet Semmelweis Egyetem Doktori Iskola Idegtudományok Doktori Iskola 2002

2 TARTALOMJEGYZÉK 1. ÖSSZEFOGLALÁS ANGOL NYELVŰ ÖSSZEFOGLALÁS BEVEZETÉS A HYPOTHALAMO-HYPOPHYSEO-TESTICULÁRIS HORMONRENDSZER A HERE KÖZVETLEN IDEGI SZABÁLYOZÁSA HYPOTHALAMUS ÉS HYPOTHALAMUS ALATTI SZINTEN TEMPOROLIMBIKUS STRUKTÚRÁK BEFOLYÁSA A HEREMŰKÖDÉSRE A HYPOTHALAMIKUS ÉS EXTRAHYPOTHALAMIKUS SZABÁLYOZÓ STRUKTÚRÁK ASZIMMETRIÁJA CÉLKITŰZÉSEK MÓDSZEREK KÍSÉRLETI ÁLLATOK MŰTÉTI BEAVATKOZÁSOK Az insuláris cortex féloldali termoléziója Amygdala feletti paramedián sagittális metszés Káinsav amygdalába történő injektálása Corpus callosum-átmetszés (callosotomia) Féloldali orchidectomia VÉR- ÉS SZÖVETMINTÁK GYŰJTÉSE HORMONMEGHATÁROZÁSOK Tesztoszteron-meghatározás LH-, FSH-meghatározás SZÖVETTANI FELDOLGOZÁS STATISZTIKAI ELEMZÉS EREDMÉNYEK AZ INSULÁRIS CORTEX-RONCSOLÁS HATÁSA A HYPOPHYSEO-TESTICULÁRIS RENDSZERRE Testsúly és here súly In vitro bazális tesztoszteron-szekréció Szérum tesztoszteron-koncentráció Szérum LH-koncentráció Szérum FSH-koncentráció

3 A beavatkozás szövettani lokalizációja AZ AMYGDALA FELETTI PARAMEDIÁN SAGITTÁLIS METSZÉS HATÁSA A HYPOPHYSEO-TESTICULÁRIS RENDSZERRE Testsúly és here súly In vitro bazális tesztoszteron-szekréció Szérum tesztoszteron-koncentráció Szérum LH-koncentráció Szérum FSH-koncentráció A bavatkozás szövettani lokalizációja A KÁINSAV INTRA-AMYGDALOID ADÁSÁNAK HATÁSA A HYPOPHYSEO-TESTICULÁRIS RENDSZERRE Testsúly és here súly In vitro bazális tesztoszteron-szekréció Szérum tesztoszteron-koncentráció Szérum LH-koncentráció Szérum FSH-koncentráció A beavatkozás szövettani lokalizációja A CALLOSOTOMIA HATÁSA A HYPOPHYSEO-TESTICULÁRIS RENDSZERRE Testsúly és here súly In vitro bazális tesztoszteron-szekréció Szérum tesztoszteron-koncentráció Szérum FSH-koncentráció A beavatkozás szövettani lokalizációja MEGBESZÉLÉS KÖVETKEZTETÉSEK KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS IRODALOMJEGYZÉK AZ ÉRTEKEZÉS TÉMÁJÁBAN MEGJELENT SAJÁT KÖZLEMÉNYEK

4 1. ÖSSZEFOGLALÁS Vizsgálataink célja az extrahypothalamikus struktúrák hereműködésre kifejtett hatásának tanulmányozása volt, különös tekintettel a jobb és bal oldali beavatkozások hatására. Az insuláris cortex, valamint az amygdala roncsolását, továbbá az insuláris cortex idegi kapcsolatainak részleges átmetszését végeztük a jobb és bal oldalon, valamint a két agyféltekét összekötő commissurális rostrendszert, a corpus callosumot metszettük át felnőtt hím patkányban és vizsgáltuk a beavatkozások hatását a here szteroidogenezisére, a szérum tesztoszteron-koncentrációra, valamint a szérum gonadotrop hormonszintekre. A jobb oldali insuláris kéreg roncsolása után csökkent a szérum tesztoszteron-koncentráció és mindkét here szteroidogenezise (a bal here esetén szignifikánsan). Bal oldalon végzett hasonló sértés nem befolyásolta ezen paramétereket. A szérum LH-koncentrációban szignifikáns emelkedés mutatkozott mind jobb, mind bal oldali lézió után. Ezen hatás kifejezettebb volt jobb oldali léziót követően. Az amygdala felett húzódó idegrostok megszakítása jobb vagy bal oldali paramedián sagittális metszés által, ellentétes hatással volt a herék szteroidogenezisére: jobb oldali metszés növelte, bal oldali beavatkozás csökkentette a tesztoszteron-szekréciót. A szérum tesztoszteron-szintet csak bal oldali metszés befolyásolta (csökkentette). A szérum LHkoncentrációban nem mutatkozott változás. Mind a jobb, mind a bal amygdala léziója után a herék in vitro tesztoszteronszekréciója és a szérum tesztoszteron-szint szignifikánsan csökkent. Szérum LH-koncentráció csökkenés csak a bal oldali sértés esetén volt megfigyelhető. A corpus callosum átmetszése bal oldalon orchidectomizált állatban a megmaradt (jobb) here szteroidogenezisének szignifikáns emelkedését okozta. Bal oldali here-irtott állatokban mind callosotomia, mind álműtét, a szérum FSH-koncentráció emelkedését eredményezte. Kísérleti eredményeink arra utalnak, hogy a vizsgált extrahypothalamikus struktúrák és beavatkozások befolyásolják a here endokrin működését és ez a hatás részben a hypothalamo-hypophyseo-testiculáris rendszeren keresztül, másrészt közvetlen idegi úton jön létre. A szabályozó rendszer egyes komponensei funkcionális aszimmetriát mutatnak. 3

5 2. ANGOL NYELVŰ ÖSSZEFOGLALÁS The aim of our studies was to investigate the involvement of extrahypothalamic structures in the control of testicular functions, with special emphasis on the effect of right- and left-sided structures. We performed lesion of the insular cortex, and the amygdala, interrupted part of nerve fibers to and from the insular cortex, and cut the major commissural pathway of the brain the corpus callosum in adult male rats and studied the effect of the interventions on testicular steroidogenesis, serum testosterone and gonadotrop hormone concentrations. Following lesion of the insular cortex on the right side serum testosterone level and steroidogenesis of the testes decreased (in the case of the left testis the difference was significant). Similar lesion on the left side did not change the parameters studied. Both right- and left-sided lesion induced a significant increase in serum LH concentration. The effect was more pronounced after right-sided lesion. Interruption of nerve fibers above the amygdala by a paramedian saggittal knife cut on the right or on the left side resulted in opposite effect on testicular steroidogenesis: right-sided intervention increased while left-sided one reduced testosterone secretion. Only left-sided cut influenced (decreased) serum testosterone level. Both right- and left-sided lesion of the amygdala induced a significant decrease in basal testosterone secretion in vitro of both testes and in serum testosterone level. However, serum LH concentration decreased only after left-sided surgery. Interruption of the corpus callosum in animals with left-sided orchidectomy induced a significant rise in steroidogenesis of the remaining (right) testis. Both sham surgery and callosotomy combined with left orchidectomy resulted in a significant increase in serum FSH level. Results of our studies suggest that extrahypothalamic structures and interventions influence endocrine functions of the testis through the hypothalamohypophyseal-testicular axis and by a direct neural route. Certain components of the regulatory system exhibit functional asymmetry. 4

6 3. BEVEZETÉS A herefunkciók legfontosabb szabályozója a hypothalamo-hypophyseális gonadotropin-releasing hormon (GnRH) - luteinizáló hormon (LH)/folliculus stimuláló hormon (FSH) rendszer. A neuroendokrin szabályozás mellett finomszabályozó mechanizmusok is szerepet játszanak. Ezek közé tartozik a here közvetlen, idegi úton történő szabályozása. A szabályozásban résztvevő idegi struktúrák egy része funkcionális aszimmetriát mutat A hypothalamo-hypophyseo-testiculáris hormonrendszer Hímben a gonadotrop hormonok szekréciójának szabályozása elsősorban a hypothalamikus GnRH és a here által termelt hormonok negatív feed-back hatása által történik. A GnRH neuronok többsége patkányban a preoptikus areában és az elülső hypothalamusban, valamint a Broca-féle diagonális kötegben és a mediális septumban helyezkedik el (Wray és Hoffmann, 1986; Merchenthaler és mtsai., 1989). Az ontogenezis során a GnRH neuronok az olfactorius placod-hámból vándorolnak a prosencephalonba (Schwanzel-Fukuda és mtsai., 1992). A GnRH sejtek többsége az eminentia medianában végződik, ahol az axon-terminálisokból a releasing hormon a hypophyseális portális érrendszerbe szekretálódik. Az adenohypophysis pars distalisában a portális vénák másodlagosan elágazódnak és szinuszoidokat képeznek. A releasing hormonok az érpályát elhagyva a hypophysis szekretoros sejteket stimulálják. A hypophysis szekretoros sejtek az általuk termelt trop hormonokat a sinusoidokba bocsátják, majd azok a véráram útján érik el a célszerveket. A hypothalamikus GnRH sejtek axonjainak egy része a kamrai subependymális plexussal is kapcsolatban áll, így a liquor cerebrospinalisba is történik szekréció. A neuroszekretoros sejtek axonjainak egy másik része egyéb agyi struktúrák irányába, elsősorban a limbikus rendszer felé projiciál. 5

7 Ezidáig egyetlen GnRH molekula - szerkezetileg decapeptid - került felismerésre, mely felelős mind az LH-, mind az FSH-szekréció stimulálásáért. A GnRH a gonadotrop sejteken elhelyezkedő GnRH receptorokon keresztül fejti ki hatását. A GnRH receptor a hét transzmembrán domaint tartalmazó G-proteinhez kapcsolt receptorok családjához tartozik (Clayton és Catt, 1981). Az LH és FSH hormonok pulzatil minta szerint szekretálódnak. Mindkét gonadotrop hormon pulzatil elválasztása a GnRH pulzatil szekréciójához kapcsolt. Hímekben az LH stimulálja a Leydig sejtek szteroidogenezisét, míg az FSH, a Sertoli sejteken hatva, a spermatogenezisért felelős. Az LH receptor a here Leydig sejtjein, az FSH receptor a here Sertoli sejtjein található. A gonadotrop hormonreceptorok a hét hidrofób alfa hélix transzmembrán domaint tartalmazó, G-proteinhez kapcsolt receptorok családjához tartoznak, interakcióban a guanin nucleotid-kötő fehérjével (Dufau és Catt, 1978). A here által termelt elsődleges androgén a tesztoszteron, de emellett a szerv számos más androgént is termel, mint pl. a dihidrotesztoszteront és az androszténdiont. A nemi érés alatt a tesztoszteron fontos szerepet tölt be a spermatogenezisben, a maszkulinizációban, a másodlagos szexuális jellegek kialakulásában, felnőttkorban pedig a szexuális, az agresszív és egyéb viselkedési minták létrejöttében. A Sertoli sejtek inhibint termelnek, melynek fontos szerepe van az FSH-szekréció gátlásában. A megnövekedett szérum tesztoszteron-szint negatív feed-back mechanizmus révén hat az LH-szekrécióra. A magas szérum tesztoszteron csökkenti az LH pulzus frekvenciáját és elnyomja a pulzus-amplitúdót. A szteroid mind hypothalamikus szinten (a GnRH pulzus elnyomása által), mind az LH sejteken (a GnRH érzékenység csökkentése révén) hat. Az FSH a Sertoli sejtek plazma-membránjához kötődik, serkenti az inhibin szintézisét és felszabadulását. Az FSH feed-back kontrollja elsősorban a Sertoli sejtek által termelt inhibin révén valósul meg. Az inhibin a gonadotrop sejteken hatva gátolja az FSH-felszabadulást, függetlenül a GnRH jelenlététől. A tesztoszteron csökkenti a GnRH pulzusokat, így gátolja az FSH-felszabadulást. Az FSH nem befolyásolja a tesztoszteron-szekréciót, de a negatív szteroid feedback révén hat a gonadotrop sejtekre. 6

8 3.2. A here közvetlen idegi szabályozása hypothalamus és hypothalamus alatti szinten Az első kísérleti adatok, amelyek az endokrin szervek közvetlen, hypophysistől független idegi szabályozására utaltak, a féloldali adrenalectomiát követő féloldali hypothalamikus változások voltak. Halász és Szentágothai (1959) kimutatták, hogy féloldali mellékvese-irtást követően az adrenalectomiával ellentétes oldalon a hypothalamus nucleus ventromedialis idegsejtjeiben a sejtmagok átmérője megnövekedett, míg az azonosoldali magcsoportban a sejtmagok átmérője csökkent. Féloldali adrenalectomiát követően a hypothalamus nucleus ventromedialisának idegsejtjeiben a 3 H-leucin-beépülés szignifikánsan magasabb volt, mint a mellékveseirtással azonosoldali sejtcsoport neuronjaiban (Gerendai és mtsai., 1974). A herék közvetlen idegi szabályozására vonatkozóan több kísérleti megfigyelés ismert. Hímekben féloldali orchidectomiát követően féloldali változások voltak megfigyelhetőek a hypothalamus metabolikus aktivitásában (Gerendai és mtsai., 1975) és GnRH tartalmában (Mizunuma és mtsa.i 1983; Bakalkin és mtsai., 1984). Hemikasztrált hím patkányban a hypothalamus féloldali deafferentációja megakadályozta a féloldali here eltávolítást követő szérum FSH-koncentráció emelkedést abban az esetben, ha mind az agyi beavatkozás, mind a hemiorchidectomia a jobb oldalon történt (Nance és Moger, 1982). Hím patkányban az interleukin-1β intracerebroventrikuláris adása a katekolaminerg pályarendszeren keresztül részlegesen gátolta a hcg indukált tesztoszteron-szekréciót (Turnbull és Rivier, 1997; Ogilvie és Rivier, 1998). Hasonló jellegű megfigyeléseket tettek nőstény patkányok esetében is. Féloldali ovariectomiát követően, a hemikasztrált hím egyedekben megfigyeltekhez hasonló, féloldali változásokat észleltek a hypothalamus GnRH-tartalmában és fehérjeszintézisében (Gerendai és Halász, 1976; Gerendai és mtsai., 1978). Patkányban a hypothalamus féloldali deafferentációja meggátolta a 7

9 kompenzatorikus ovarium hypertrophiát, ha a deafferentáció és a petefészekeltávolítás azonos oldalon történt, ellenoldali beavatkozások esetén azonban a műtét nem befolyásolta a kompenzatorikus súlynövekedést (Gerendai, 1980). Féloldali petefészek-irtott felnőtt patkányban az elülső hypothalamus roncsolása a jobb oldalon, függetlenül attól, hogy a hemiovariectomia melyik oldalon történt, meggátolta a megmaradt petefészek kompenzatorikus súlynövekedését (Fukuda és mtsai., 1984) és a hemiovariectomia után rövid időn belül (6 óra) jelentkező és lezajló FSH-szint emelkedést (Nance és mtsai., 1983). A jobb oldali retrochiasmatikus területen végzett farmakológiai roncsolás (lokálisan adott káinsav) szintén megakadályozta a hemiovariectomiát követő kompenzatorikus petefészek hypertrophia kialakulását (Nance és mtsai., 1984). A jobb oldali preoptikus area roncsolása ösztruszban, szignifikánsan csökkentette az ovuláló petesejtek számát (Moran és mtsai., 1994). A ciklus ugyanezen szakaszában, a jobb oldali elülső hypothalamusba történt atropin-implantáció pedig teljes mértékben megakadályozta az ovulációt (Cruz és mtsai., 1989). Beszámoltak arról, hogy hypophysectomizált és hemiovariectomizált állatokban a megmaradt petefészek atrophiája kevésbé súlyos, mint a csak hypophysectomizált állatok esetén (Gerendai, 1979). Leírták, hogy a ventromediális mag és a preoptikus terület mediobazális részének féloldali elektromos ingerlése hypophysectomizált állatokban féloldali változásokat okoz az ovariumok hormontermelésében (Kawakami és mtsai., 1981). Megfigyelték azt is, hogy hypophysectomizált patkányokban a preoptikus-elülső hypothalamikus area roncsolása változást okozott a bal ovarium vazoaktív intesztinális peptid (VIP) tartalmában, míg a jobb ovarium esetében ezt nem észlelték (Advis és mtsai., 1989). Ezen adatok alátámasztják a tisztán idegi szabályozó mechanizmus létezését. Az észleletek egy része a hypothalamus funkcionális aszimmetriáját mutatta Temporolimbikus struktúrák befolyása a hereműködésre Temporolimbikus struktúrák, gonádműködés szabályozásában játszott szerepére vonatkozóan több kísérleti adat és klinikai megfigyelés ismert. 8

10 A reproduktív endokrin rendszer szabályozásában a limbikus rendszer szerepet játszik, s e rendszeren belül kiemelkedően fontos az amygdala szerepe. Hím állatokban kétoldali amygdala-irtás a gonádok súlyos atrophiájához vezetett (Yamada és Greer, 1960). Az amygdala kortikális magjának kétoldali léziója meggátolta a kompenzatorikus ovarium hypertrophia kialakulását (Smith és Lawton, 1972; Carillo és Peppler, 1980). Több emlős-fajban a kortiko-mediális terület ingerlése ovulációt és méh-összehúzódást hozott létre (Koikegami és mtsai., 1954; Velasco és Taleisnik, 1960). A bazolaterális amygdala bilaterális lézióját követően az állatok nem ovuláltak és polycystás ovarium alakult ki (Zolovick, 1972). A stria terminalis átmetszése megakadályozta az ovulációt, míg a ventrális amygdalofugalis pálya átmetszésének nem volt ilyen hatása (Zolovick, 1972; Kaada, 1972). A reproduktív endokrin rendszer különböző zavarai gyakoribbak a temporális lebeny epilepsziás betegekben, mint az átlagpopulációban. Temporális epilepsziában szenvedő férfiakban hyperprolactinaemia, hypogonadotrop hypogonadismus vagy hypergonadotrop hypogonadismus jelentkezhet (Herzog és mtsai., 1986 a), míg nőkben a polycystás ovarium-szindróma vagy hypogonadotrop hypogonadismus gyakoribb előfordulását írták le (Herzog és mtsai., 1986 b). A temporális lebeny epilepszia temporális limbikus struktúrákból indul ki, illetve érinti azokat (Falconer és mtsai., 1964). Felületi és mély elektródákkal végzett elektroencephalográfiás (EEG) vizsgálatokkal a paroxizmális kisüléseket a temporális lebeny területére lokalizálták (Jasper és Kershmann, 1941), majd a későbbiekben ezt a megfigyelést pozitron emissziós tomográfiás vizsgálatok is megerősítették (Engel és mtsai., 1982). A rohamok alatt jelentkező szimptómákért az amygdala érintettsége volt felelőssé tehető (Gloor és mtsai., 1981). Az amygdala közvetlen elektromos ingerlése a temporális lebenyi epilepsziás rohamokban megfigyeltekhez hasonló tüneteket hozott létre (Ben-Ari, 1985). Az amygdala kiterjedt kapcsolatrendszere a kortikális motoros területekkel, a hypothalamusszal és az agytörzsi autonóm központokkal szolgáltatja a 9

11 rohamok alatt megfigyelhető jellegzetes tünetegyüttes neuroanatómiai alapját (Hopkins és Holstege, 1978; Price, 1981). Mivel az amygdala közvetlen kapcsolatban áll a hypothalamus GnRH-szekréciót szabályozó területeivel (Renaud, 1976), a temporális lebenyi rohamok felboríthatják a hypothalamo-hypophyseális GnRH-LH/FSH rendszer limbikus rendszer általi modulációját. Ezt az elképzelést támasztják alá azon klinikai adatok, melyek szerint a temporális lebenyi epilepsziás férfiakban a GnRH pulzatil szekréciója megváltozik (Herzog és mtsai., 1990). Amellett, hogy a temporális lebenyi epilepszia működészavarokat okoz a reproduktív rendszerben, olyan irodalmi adatok is rendelkezésre állnak, melyek szerint endokrin diszfunkciók is szerepet játszanak a temporális lebenyi epilepszia kifejlődésében. A temporális lebenyi limbikus struktúrák szteroid kötőhelyekkel bírnak (Pfaff és Keiner, 1973; Stumpf, 1973). Változások a szteroid hormon koncentrációban elektrofiziológiai változásokat idézhetnek elő ezen terület neuronjaiban (Sawyer, 1973). Megfigyelések szerint, férfiakban a hormonális változások, temporális lebeny epilepszia kialakulásához vezethetnek. A temporális limbikus struktúrákon tesztoszteron kötőhelyek vannak (Stumpf, 1973). Állatkísérleti adatok azt mutatták, hogy a tesztoszteron emelte az elektrosokk által kiváltott epilepsziás rohamok ingerküszöbét, míg a herék eltávolítása az ingerküszöböt csökkentette (Longo és Saldana, 1969). A temporális lebenyi epilepsziában gyakrabban jelentkező reproduktív endokrin zavarok általában csökkent tesztoszteron-szinttel járnak, így elképzelhető, hogy az epilepsziás rohamokkal szoros ok-okozati összefüggésben állnak (Herzog és mtsa-i, 1986 a). Klinikai megfigyelések és állatkísérletek tanúsága szerint, nőkben az ösztrogén epileptiform interiktális elektromos tevékenységet vált ki, és rohamokat is provokálhat (Logothetis és mtsai., 1958; Longo és Saldana, 1969). Antiösztrogén kezeléssel patkányokban a káinsav-indukálta rohamok számát (Nicoletti és mtsai., 1985), temporális lebenyi epilepsziás nő betegekben a rohamok gyakoriságát (Herzog, 1988) csökkenteni lehetett. Temporális lebenyi epilepsziás nők kezelésében a progeszteron hatásos voltáról is beszámoltak (Herzog, 1986). Polycystás ovarium-szindrómában vagy hypogonadotrop hypogonadismusban, az 10

12 anovulációs ciklusok következtében, a limbikus struktúrák konstans ösztrogénszintnek vannak kitéve, a luteális fázis progeszteron-szint emelkedése nélkül. Polycystás ovarium-szindrómában és hypogonadotrop hypogonadismusban az anovulációs ciklussal járó hormonális változások tehát hatással lehetnek a temporális lebeny epilepsziára. Edwards és munkatársai (1999; 2000) az amygdala kindling modellt alkalmazták, mellyel az emberben megfigyelhető fokális limbikus rohamokhoz hasonló tünetegyüttest tudtak provokálni patkányban és összehasonlították a kindling,valamint az elektrosokk hatását a reproduktív paraméterekre. A jobb oldali amygdala kindling rohamok után megnőtt a here, a mellékhere és a hypophysis súlya, valamint szignifikánsan emelkedett a szérum tesztoszteron, az ösztradiol és a prolactin koncentráció. Ezzel szemben, az elektrosokk a here, a mellékhere és a prosztata súlyát, valamint a szérum tesztoszteron-szintet csökkentette. A humán temporális epilepszia modellezésére ismertek kémiailag indukált kísérletes epilepszia-modellek, melyek a humánhoz hasonló limbikus rohamokat és idegsejt-károsodást hoznak létre (Ben-Ari és mtsai., 1980; Ben-Ari és mtsai., 1985; Fisher, 1989; Nadler, 1981; Sperk, 1994). Állatkísérletekben az intra-amygdaloid káinsav-indukálta rohamokat használják legelterjedtebben a temporális lebeny epilepszia modellezésére. Ezen rohamok mind rövid- (Ben-Ari és mtsai., 1979 a; Ben-Ari és mtsai., 1979 b), mind hosszútávú (Tanaka és mtsai., 1988) hatásukban megfelelnek a limbikus rohamoknál megfigyelteknek A hypothalamikus és extrahypothalamikus szabályozó struktúrák aszimmetriája A neuroendokrin rendszer aszimmetriájára vonatkozó első megfigyelések szerint intakt hím patkányban a jobb hypothalamus-félben több GnRH van, mint a balban. (Bakalkin és mtsai., 1984). Nőstény patkányban is szignifikánsan magasabb a GnRH-tartalom a jobb hypothalamus-félben, mint a bal oldalon. A neurohormon aszimmetriája minden egyedben kifejezettnek mutatkozott és nem volt példa a GnRH-tartalom ellentétes irányú megoszlására. Féloldali petefészek- 11

13 eltávolítás az ipszilaterális hypothalamus-félben okozott GnRH-tartalom növekedést. Jobb oldali ovariectomia tovább növelte a jobb oldali, eleve magasabb GnRH-szintet, a bal oldali petefészek-eltávolítás pedig a bal oldali, eredetileg alacsonyabb neurohormon-szintet mutató hypothalamus-félben okozott GnRH-tartalom emelkedést, így a két oldal közötti különbség eltűnt (Gerendai és mtsai., 1978). Egérben a jobb oldali hypothalamus-félben több GnRHimmunreaktív neuron van, mint a bal oldalon (Inase és Machida, 1992). Megemlítjük, hogy a kísérleti állatokban megfigyelt jobb oldali GnRHdominanciával szemben, a hypothalamus bizonyos magvaiban (nucleus ventromedialis, nucleus dorsomedialis, nucleus paraventricularis) a thyrotropinreleasing hormon (TRH)-tartalom a bal oldalon mutatott magasabb koncentrációt (Borson-Chazot és mtsai., 1986). A biokémiai aszimmetrián túl, számos adat utal az endokrin hypothalamus funkcionális aszimmetriájára is. Említettük, hogy jobb oldalon hemikasztrált hím patkányban a jobb oldali hypothalamus-fél deafferentációja megakadályozta a féloldali here-eltávolítást követő szérum FSH-koncentráció emelkedést (Nance és Moger, 1982). Az elülső hypothalamus (Fukuda és mtsai., 1984; Nance és mtsai., 1983), a retrochiasmatikus terület (Nance és mtsai., 1984) és a preoptikus area (Moran és mtsai., 1994) jobb oldali roncsolása befolyásolta a nőstény patkány reproduktív endokrin funkcióit. Ösztruszban a jobboldali elülső hypothalamusba történt atropin implantáció megakadályozta az ovulációt (Cruz és mtsai., 1989). Említésre került, hogy a ventromediális mag és a preoptikus terület mediobazális részének féloldali elektromos ingerlése hypophysectomizált állatokban féloldali változásokat okozott az ovariumok hormontermelésében (Kawakami és mtsai., 1981). Továbbá megfigyelték azt is, hogy a hypophysectomizált patkányokban a preoptikus-elülső hypothalamikus areák roncsolása változást okozott a bal ovarium VIP-tartalmában, míg a jobb esetében nem volt észlelhető eltérés (Advis és mtsai., 1989). A hypothalamus funkcionális aszimmetriát mutat a szexuális magatartás szabályozásában is. Nőstény patkányban korai életkorban történt ösztradiol implantáció a jobb hypothalamus-félbe maszkulinizációt (nőstény patkányok preferálása) eredményezett, míg hasonló beavatkozás a bal oldalon 12

14 defeminizációt (ciklikus gonád-funkciók megszűnése) okozott (Nordeen és Yahr, 1982). A jobb hypothalamus-félnek a nőstény szexuális magatartás szabályozásban játszott domináns szerepét mutatták azon adatok, melyek szerint a jobb hypothalamus-félbe adott ösztradiol fokozta a szexuális aktivitást (Roy és Lynn, 1987). Kísérletes és klinikai adatok szerint a gonádműködés szabályozásban résztvevő temporolimbikus és agytörzsi területek egy része is funkcionális aszimmetriát mutat. A jobb és a bal temporális lebeny között morfológiai (Galaburda és mtsai., 1978), biokémiai (Amaducci és mtsai., 1981), funkcionális (Walsh, 1978) és etiopatológiai jelentőséggel bíró (Flor-Henry, 1976; Sherwin, 1981) aszimmetria mutatkozott. Hemikasztrált hím patkányokban a bal oldali, míg ivaréretlen patkányban a jobb oldali temporális lebenyi deafferentációnak (az izolált területen belül helyezkedett el az amygdala kortiko-mediális magcsoportja) volt tesztoszteron-szekréciót csökkentő hatása. További aszimmetriára utalt, hogy a deafferentáció csak abban az esetben befolyásolta a szteroidogenezist, ha a hemiorchidectomia a bal oldalon történt (Gerendai és mtsai., 1995). Diösztruszban végzett jobb oldali amygdala-léziót követően az ovuláló patkányok száma jelentősen csökkent. Az ovuláló állatokban pedig a kilökődött petesejtek száma igen alacsony volt. (Sanchez és Dominguez, 1995). A temporális lebeny mediobazális területén végzett jobb oldali deafferentáció, függetlenül a petefészek eltávolítás oldaliságától, meggátolta a megmaradt petefészek kompenzatorikus súlynövekedését (Gerendai és mtsai., 1993). Temporális epilepsziában szenvedő férfiakban, akikben az EEG elváltozások a jobb oldali lebenyben jelentkeztek, gyakran figyeltek meg alacsony szérum tesztoszteronszintet és reprodukciós diszfunkciót (Herzog és mtsai., 1986 a). Az LH pulzusok frekvenciájának változása az EEG-vel észlelhető kóros aktivitás oldaliságának függvénye volt: jobb oldali elváltozás esetén fokozódott, míg bal oldali paroxymális kisülések esetén csökkent az LH pulzusok frekvenciája (Herzog és mtsai., 1990). Temporális lebeny epilepsziás nőkben, a korai follikuláris fázisban, a normális értéktől eltérő (alacsonyabb vagy magasabb) LH-szinteket mértek (Drislane és mtsai., 1994). Polycystás ovarium-szindróma esetén a bal oldali, hypogonadotrop hypogonadismus esetén pedig a jobb oldali temporális lebenyi 13

15 fókuszt találták gyakoribbnak (Herzog, 1993). A temporális lebeny epilepsziás betegek személyiségjegyei, például szexuális érdeklődésük függött a fókusz oldaliságától (Bear és Fedio, 1977). A reproduktív funkciókat szabályozó temporolimbikus struktúrákban meglévő aszimmetria felveti annak lehetőségét, hogy a reproduktív endokrin zavar típusát a temporális lebeny epilepszia oldalisága határozza meg: bal temporális lebenyi rohamok (a GnRH pulzusok frekvenciáját növelve), polycystás ovarium-szindrómát hoznak létre, míg jobb oldali fókusz (a GnRH pulzusok frekvenciáját csökkentve) hypogonadotrop hypogonadismushoz vezet (Herzog, 1993). A limbikus struktúrák károsodásakor jelentkező szexuális diszfunkciók az esetek 75%-ában jobb oldali érintettséggel voltak kapcsolatosak (Weinstein, 1981). Jobb oldali stroke esetében a szexuális diszfunkciók jóval gyakoribbak voltak, mint bal oldali ictus után (Coslett és Heilmann, 1986). Az agytörzsi struktúrák aszimmetriájára utal azon megfigyelés, mely szerint hemiovariectomizált nőstény patkányban a noradrenerg neuronokat tartalmazó locus coeruleus jobb oldali léziója meggátolta a megmaradt petefészek kompenzatorikus hypertrophiájának kifejlődését, függetlenül attól, hogy melyik petefészek került eltávolításra. Hasonló agyi beavatkozás a bal oldalon hatástalan volt (Gerendai, 1984). Jelen értekezésben ismertetésre kerülő vizsgálatainkkal információt kívántunk szerezni arról, hogy két extrahypothalamikus struktúra, nevezetesen az insuláris cortex és az amygdala egyik oldali sértése befolyásolja-e a herék működését és a hatást illetően különbség mutatkozik-e a jobb és a bal oldali agyterület sértése között. Választásunk azért esett az insuláris cortexre, mert a vírusjelöléssel történő pályakövetéses eljárás során a here felől vírussal fertőzött idegsejteket lehetett kimutatni, többek között az azonosoldali insuláris kéregben (Gerendai és mtsai, 2000). Az amygdalát több okból választottuk. Elsősorban azért, mert - amint arról már megemlékeztünk - több kísérletes megfigyelés is utalt arra, hogy ezen agyterület sértése hatással van a gonádok működésére. Azt azonban előttünk szisztematikusan senki nem vizsgálta, hogy különbség van-e a herék szteroidogenezisében a jobb és a bal oldali amygdala-sértést követően. Az 14

16 amygdala vizsgálata mellett szólt az is, hogy közvetlen kapcsolata van a GnRH neuronokkal és a here felől történt vírusjelölés után ezen az agyterületen is jelentkeztek vírussal fertőzött sejtek. Az insuláris cortex-sértés hatásának ismeretében megvizsgáltuk, hogy egy olyan agyi beavatkozás, mely többek között megszakította e kéregterület kapcsolatainak nagyrészét, miként hat a here működésére. Végül érdekelt minket az is, hogy a két agyféltekét összekötő corpus callosum átmetszése befolyásolja-e a herék működését, s ha igen, jelentkezik-e különbség a jobb és a bal oldali szerv viselkedésében. 15

17 4. CÉLKITŰZÉSEK 1. Tanulmányozni a jobb és bal oldali insuláris cortex roncsolásának hatását a két here szteroidogenezisére, a szérum tesztoszteron-koncentrációra és a szérum gonadotrop hormonokra. 2. Megvizsgálni a jobb és bal oldali insuláris cortex idegi kapcsolatai részleges átmetszésének hatását a két here működésére és a szérum gonadotrop hormonokra. 3. Megvizsgálni a jobb és bal oldali amygdala-sértés hatását a hím patkányok heréinek működésére és a szérum gonadotrop hormonokra. 4. Tanulmányozni a legnagyobb commissurális rostrendszer, a corpus callosum átmetszésének hatását a testiculáris szteroidogenezisre, a szérum tesztoszteron-koncentrációra és a szérum gonadotrop hormonokra. 16

18 5. MÓDSZEREK 5.1. Kísérleti állatok Kísérleteinket felnőtt hím Sprague-Dawley patkányokon végeztük. Az állatokat ellenőrzött megvilágítási (a megvilágítás ideje 06:00h - 18:00h) és hőmérsékleti (22 1 C) viszonyok között tartottuk. Az állatok szabadon fogyaszthattak vizet és szabvány patkányeledelt Műtéti beavatkozások Az insuláris cortex féloldali termoléziója Hexobarbitál altatásban (50 mg/kg testsúly, intraperitoneálisan) a patkányok fejét agycélzó készülékbe (Stoelting) fogtuk (az interaurikuláris vonalhoz képest 3,3 mm nose down helyzetben) (Paxinos és Watson, 1997). Egyenesvonalú parieto-temporális bőrmetszést követően a koponyacsontról a musculus temporálist részlegesen leválasztottuk. Az os temporale-t 3x4 mm-es területen nyitottuk meg és eltávolítottuk az arcus zygomaticus egy részét is. A dura mater megnyitását követően az insuláris cortexet előzőleg felforrósított, majd a felszínhez érintett, téglalap formájú (a talp mérete 2x3 mm volt, hosszanti tengelye a vertikális síkban helyezkedett el) rozsdamentes acél eszköz segítségével hőhatásnak tettük ki. A koponya-megnyitás és a termolézió középpontja a bregmától caudálisan 1,3 mm-re, a középvonaltól laterálisan 7,00 mm-re, a bregmától vertikálisan szintén 7,00 mm-re helyezkedett el. A hőhatásnak kitett kortikális felszínt hideg fiziológiás sóoldattal hűtöttük. A musculus temporalist és a bőrt rétegesen zártuk. A lézió elhelyezkedését sematikusan, valamint a frontális síkban készített szövettani metszeten az 1. ábra szemlélteti. Az álműtét során az állatokat elaltattuk, a fejet agycélzó készülékben rögzítettük. A bőrmetszést és a musculus temporális leválasztását követően a koponyát a műtét során végzettnek 17

19 A B cc S1BF cc S1BF CPu ec S2 GI DI AIP CPu ec S2 GI DI AIP och Bregma mm C och Bregma mm D cc S1BF ec CPu S2 GI DI AIP ot Bregma mm 1. ábra Az inzuláris kéreg sértés sematikus ábrázolása különböző frontális síkokban (A-C). A sávozott területek a lézió helyzetét és kiterjedését mutatják. A lézió (LCA) szövettani képe frontális síkban készült metszeten (D). Ábramagyarázat: AIP: agranuláris insuláris cortex; AMY: amygdala; cc: corpus callosum; CPu: putamen nucleus caudatus; DI: dysgranuláris insuláris cortex; ec: capsula externa; GI: granuláris insuláris cortex; LV: ventriculus lateralis; och: chiasma opticum; ot: tractus opticus; S1BF: elsődleges somatosensoros cortex, barrel mező; S2: másodlagos somatosensoros cortex. Skála: 500 m. 18

20 megfelelően megnyitottuk, majd a musculus temporálist és a bőrt rétegesen zártuk Amygdala feletti paramedián sagittális metszés (a commissura anteriortól a harmadik kamra középsíkjáig terjedő, az amygdala felett végzett paramedián sagittális metszés) Hexobarbitál altatásban a patkányok fejét agycélzó készülékbe (Stoelting) fogtuk (az interaurikuláris vonalhoz képest 3,3 mm nose down helyzetben) (Paxinos és Watson, 1997). Egyenesvonalú parieto-temporális sagittális bőrmetszést követően a koponyacsontot megtisztítottuk. A csontot fúró segítségével nyitottuk meg, a tervezett lézió helyének és a kés méretének megfelelően (a kés pengehossza sagittális irányban 2,5 mm volt). A kés rozsdamentes acélrúdból készült oly módon, hogy a rúd végét összepréseltük, majd kiéleztük. A kést az alábbi paramétereknek megfelelően süllyesztettük az agyállományba: elülső vége a bregmától caudálisan 0,5 mm-re, míg hátsó vége a bregmától caudálisan 3,0 mm-re, a középvonaltól laterálisan 4,5 mm-re, a koponya belső felszínéhez képest 7,1 mm mélységben helyezkedett el. A beavatkozást követően a bőrt rétegesen zártuk. A metszés és a beavatkozás ereményeképpen létrehozott lézió elhelyezkedése és kiterjedése az agy sematikus, valamint frontális és horizontális síkban készített szövettani metszetén látható (2. ábra). Az álműtét során az állatokat elaltattuk, a fejet agycélzó készülékben rögzítettük. A bőrmetszést és a koponyacsont megtisztítását követően a koponyát a műtét során végzettnek megfelelően megnyitottuk, majd a bőrt rétegesen zártuk Káinsav amygdalába történő injektálása Hexobarbitál altatásban a patkányok fejét agycélzó készülékbe (Stoelting) fogtuk (az interaurikuláris vonalhoz képest 3,3 mm nose down helyzetben) 19

21 2. ábra A paramedián sagittális metszés sematikus ábrázolása frontális síkban (A) és kivetítve az agy medián sagittális felszínére (B) (sávozott területek). A nyilak a metszés helyzetét és kiterjedését mutatják frontális (C) és horizontális síkban készített szövettani metszeten. Ábramagyarázat: AC: commissura anterior; AIP: agranuláris insuláris cortex; AMY: amygdala; CC: corpus callosum; DI: dysgranuláris insuláris cortex; GI: glanuláris insuláris cortex; HI: hippocampus; LH: laterális hypothalamus; OC: chiasma opticum; OT: tractus opticus; PC: commissura posterior; POA: preopticus area; S2: másodlagos somatosensoros cortex 3V: ventriculus tertius; 4V: ventriculus quartus;. Skála: 200 m. 20

22 (Paxinos és Watson, 1997). Egyenesvonalú, sagittális, a középvonalnak megfelelően vezetett metszést követően a koponyacsontról a periosteumot leválasztottuk és a koponyacsontot megtisztítottuk. A koponya megnyitása után, a beadás helyének megfelelően, fogászati fúróval lyukat készítettünk. Az agycélzó készülék megfelelő tartó részébe rögzített Hamilton fecskendő segítségével 1 µg/0,5 µl káinsavat fecskendeztünk az amygdalába. A káinsav higítása foszfát pufferben történt (0,2 M; ph 7,4; koncentráció 2 µg/µl). Az injektálás paraméterei a következők voltak: anteroposterior irányban a bregmától caudalisan 2,3 mm-re, a középvonaltól laterális irányban 3,8 mm-re és vertikális irányban az agyfelszínhez képest 8 mm mélységben. A káinsav injektálása után az elektródák tervezett helyének megfelelően a koponyába lyukat fúrtunk és a durát megnyitottuk. Az agyfelszínre, az occipitális cortexnek megfelelően rozsdamentes acélból készült elektródákat helyeztünk, a következő koordináták szerint: anteroposterior irányban a bregmától caudálisan 4,3 mm-re, a középvonaltól laterálisan 4,5 mm-re közvetlenül az agyfelszínre. Az indifferens elektród a középvonalban a frontális cortexre került (a bregmától rostrálisan 3,2 mm-re). Az elektródákat csatlakozóhoz illesztettük, majd fogászati cement segítségével a koponyához rögzítettük. A bőrt rétegesen zártuk. Az álműtét során az állatokat elaltattuk, a fejet agycélzó készülékben rögzítettük, a koponyát megnyitottuk és a műtét során alkalmazott koordinátáknak megfelelően, Hamilton fecskendőn keresztül, 0,5 µl fiziológiás sóoldatot fecskendeztünk az amygdalába. Ezt követően a bőrt rétegesen zártuk. A beavatkozást és az amygdalában kialakult lézió elhelyezkedését sematikusan és frontális síkban készített szövettani metszeten a 3. ábra szemlélteti. A káinsav beadása epilepsziás rosszulléteket indukált (fokális amygdaloid és másodlagosan generalizálódó rohamok formájában), melyet követően EEG-regisztrátumokat készítettünk [Siemens ELEMA (6-csatornás) készülékkel]. A kortikális EEG-n a káinsav beadása után 15 perccel epileptiform aktívitás (trifázisos burst) jelent meg (4. ábra). Minden káinsavval kezelt állatban elektrofiziológiával és tünetileg igazolt epilepszia alakult ki. 21

23 3. ábra A sematikus ábra (A) a káinsav beadásának helyét ábrázolja. A mikrofotó (B) a káinsav által létrehozott amygdala-léziót (szaggatott vonalon belüli terület) mutatja frontális síkban készült szövettani metszeten. Ábramagyarázat: Ce: centrális amygdala; LH: laterális hypothalamus; MGP: mediális globus pallidus; ot: tractus opticus. Skála: 1000 m. 4. ábra Az EEG regisztrátumon epileptiform aktivitás (trifázisos burst) látható 15 perccel a káinsav amygdalába történő befecskendezését követően. 22

24 Corpus callosum-átmetszés (callosotomia) Ketamine (80 mg/kg testsúly) és xylazine (15 mg/kg testsúly) kombinált, intramuszkulárisan alkalmazott altatásban a patkányok fejét a agycélzó készülékbe (Stoelting) fogtuk (az interaurikuláris vonalhoz képest 3,3 mm nose down helyzetben) (Paxinos és Watson, 1997). Egyenesvonalú, sagittális, a középvonalnak megfelelően vezetett metszést követően a koponyacsontról a periosteumot leválasztottuk. A koponya megnyitását fogászati fúró segítségével a jobb oldalon a középvonaltól 0,4 mm-re, a bregmától caudálisan 2-6 mm között végeztük. A corpus callosum-átmetszés eredeti technikáját Schalomon és Wahlstein (1995) írta le, mely módszert a tervezett beavatkozásnak megfelelően módosítottunk. A callosotomiát három különböző metszésből, két rozsdamentes acélhuzalból kialakított speciális kés (1. kés, 2. kés) segítségével végeztük. Az 1. kés készítésekor a rozsdamentes acélhuzalt a végétől 2 mm-re 90 fokban meghajlítottuk, majd a talpat kiéleztük. A 2. kés készítésekor a rozsdamentes acélhuzalt a végétől 2,8 mm-re, a tengelyéhez képest 135 fokban meghajlítottuk (bezárt szög 45 fok), majd a talpat kiéleztük. Mindkét kés hosszabbik szárát vékony acélcsőbe húztuk. A késeket az agycélzó készülék erre a célra kiképzett tartójában rögzítettük és három különböző helyzetben süllyesztettük le. A deafferentáló kések hegyének pozíciói a következők voltak: 1. helyzet (2. késsel) : a bregmától caudálisan 6 mm-re és a középvonaltól laterálisan 0,4 mm-re, a vertikálishoz képest 44,5 fokban előre döntve, majd az agyfelszínhez képest 7,8 mm-re leengedve; 2. helyzet (2. késsel): a bregmától caudálisan 6 mm-re és a középvonaltól laterálisan 0,4 mm-re, a vertikálishoz képest 26,8 fokban előre döntve, majd az agyfelszínhez képest 3,4 mm-re leengedve; 3. helyzet (1. késsel): a bregmától caudálisan 6 mm-re és a középvonaltól laterálisan 0,4 mm-re, függőlegesen az agyfelszínhez képest 2,9 mm-re leengedve. 23

25 A kések leengedése előtt a dura matert megnyitottuk. Az átmetszés a teljes corpus callosumra kiterjedt, melyet sematikusan az 5. ábra, frontális síkban készített szövettani metszeten a 6. ábra szemléltet. Az álműtét során az állatokat elaltattuk, a fejet agycélzó készülékben rögzítettük, a koponyát és a dura matert megnyitottuk. A beavatkozásokat követően a sebet rétegesen zártuk. A féloldali orchidectomia közvetlenül a callosotomia vagy az álműtét után történt Féloldali orchidectomia A herét a here burkainak megnyitásával tártuk fel. Az ivarmirigyet ellátó ereket lekötöttük, majd a herét eltávolítottuk. A sebzést rétegesen zártuk. Az eltávolított heréket megtisztítottuk és súlyukat megmértük Vér- és szövetminták gyűjtése Az állatokat 7 nap túlélési idő után dekapitációval, guillotine alkalmazásával, stresszmentes körülmények között áldoztuk fel. A törzscsonkból nyert vért kémcsőbe gyűjtöttük, hagytuk megalvadni, majd a szérumot centrifugálással elválasztottuk, és a hormonmeghatározásig -20 C-on tároltuk. A herék in vitro bazális tesztoszteron-szekréciójának meghatározása a következő módon történt: a here tokját a mérés után azonnal eltávolítottuk, a dekapszulált heréket 25 mm HEPES-t (N-2-Hydroxy-ethyl-piperazin-N'-3-propansulphat, nátrium só) és 0.1% borjú szérum albumint tartalmazó médium 24

26 5. ábra A corpus callosum átmetszése sematikus ábrán. Ábramagyarázat: ac: commissura anterior; pc: commissura posterior; f: fornix; H: hippocampus; IC: colliculus inferior; SC: colliculus superior. A számmal jelzett sávozott területek a kések pozícióit mutatják. 6. ábra A mikrofotók az agy frontális síkban készített szövettani metszetein mutatják a genu (A), a truncus (B) és a splenium (C) corporis callosi átmetszését, illetve a cerebellum és az agytörzs épségét (D). Ábramagyarázat: CC: corpus callosum; H: hippocampus; HC: commissura hippocampi; LV: ventriculus lateralis; 4thV: ventriculus quartus. Skála: 1 mm. 25

27 199-ben 35 C-on metabolikus rázó-fürdőben inkubáltuk. A tápfolyadék mennyisége 3 ml, az inkubáció időtartama 2 óra volt. Az inkubációt követően a médiumot Eppendorf csövekbe helyeztük, majd az assay elvégzéséig -20 C-on tároltuk. Az inkubált herék által a tápfolyadékba leadott tesztoszteron mennyiségének meghatározása radioimmunoassay (RIA) módszerrel történt Hormonmeghatározások Tesztoszteron-meghatározás A hormonmeghatározáshoz a mintákat a szérumból vagy az inkubációs médiumból vettük. A meghatározást RIA-val, a Csernus (1982) által leírt módon végeztük. 20 l szérum extrakciója 2 ml éterrel, majd a kiszárított kivonat feloldása 500 l assay oldatban történt (ABS, 0,5 PBS 1 g/l gelatinnal, ph=7,4). Standardként Calbiochem testosterone for HPLC (Calbiochem-Novabiochem INTL, La Jolla, CA, USA) szolgált, a kilenc-tagú hígítási sorban a koncentráció 3, fmol/cső között változott. 20 l médium-mintából közvetlen meghatározást végeztünk. Ebben az esetben mindegyik standard csőbe 20 l fel nem használt médium került. A mintákat illetve a standardokat tartalmazó RIA csövek 7 nl/cső antitestet (CV-RT 17, 1: véghígítás) és cpm 3 H-jelölt tesztoszteront (100 fmol, The Radiochemical Center, Amsterdam) tartalmaztak ABS-ben (0,7 ml teljes térfogat). Az antitest keresztreakciója: 5 -DHT 45%, 5 - DHT 9%, androstendion 2%. 27 természetes vagy mesterséges szteroiddal vizsgálva az antitest kevesebb mint 0,05% keresztreakciót mutatott. A 40 C-on éjszakán át tartó inkubáció után a kötött és a szabad szteroid szétválasztásra került. A radioaktivitást két-fázisú szcintillációs készülékkel mértük. Az assay szenzitivitásának határa 3 fmol/cső volt. Az inter- és intra-assay koefficiens 9,8% illetve 5,9% volt. 26

28 LH-, FSH-meghatározás Radioimmunoassay módszerrel, NIDDKD kittel meghatároztuk a szérum LHés FSH-koncentrációkat. Standardként rlh-rp-3 és rfsh-rp-2 szolgáltak. Az inter- és intra-assay koefficiens 7-9% illetve 4-6% volt Szövettani feldolgozás Az insuláris cortex-roncsolás (1. ábra, D), a paramedián sagittális metszés (2. ábra, C-D) és a corpus callosum átmetszés (6. ábra, A-D), teljességének ellenőrzésére, valamint a káinsav-beadás (3. ábra, B) pontosságának és a kialakult lézió kiterjedésének meghatározására az agyakat a feláldozáskor eltávolítottuk, 10%-os formalinban fixáltuk és paraffinba ágyaztuk. Frontális vagy horizontális síkban szövettani sorozatmetszeteket készítettünk, melyeket hematoxylin-eosinnal festettünk Statisztikai elemzés A statisztikai feldolgozást ANOVA alkalmazásával végeztük, amit Student- Newman-Keuls teszt követett. Két csoport összehasonlítása esetén kétmintás t- próbát használtunk. p 0,05 valószínűség esetén a különbséget szignifikánsnak tekintettük. 27

29 6. EREDMÉNYEK 6.1. Az insuláris cortex-roncsolás hatása a hypophyseotesticuláris rendszerre Kísérleteinkben a jobb, illetve a bal oldali temporális lebeny kortikális területének termolézióját végeztük felnőtt hím patkányokban. A roncsolás az agranuláris-, a dysgranuláris-, valamint a granuláris insuláris cortexre és a másodlagos somatosensoros kéreg alsó területének egy részére terjedt ki (1. ábra). Tanulmányoztuk a roncsolás hatását a testiculáris szteroidogenezisre, a szérum tesztoszteron-szintre, valamint a szérum gonadotrop hormonszintekre (Banczerowski és mtsai., 2001, II., III.) Testsúly és here súly Az álműtött állatokban a testsúly mérsékelten csökkent. Az insuláris cortexroncsoláson átesett állatokban kifejezettebb, de nem szignifikáns testsúlycsökkenést észleltünk. A vizsgált csoportok között a herék súlyában nem volt statisztikailag szignifikáns különbség. A jobb és a bal here súlya között sem találtunk különbséget egyik csoportban sem In vitro bazális tesztoszteron-szekréció A jobb oldali insuláris cortex-roncsolás után mindkét here szteroidtermelése csökkent. A jobb oldali lézió után a csökkenés a bal here esetében szignifikáns (p<0,05) volt mind az álműtött, mind a bal oldali insuláris cortex-roncsoláson átesett állatok heréinek szteroidtermeléséhez képest. A bal oldali insuláris cortexroncsolás nem befolyásolta az in vitro bazális tesztoszteron- szekréciót (7. ábra). Bazális tesztoszteron szekréció re Jobb Bal 28 Jobb Bal álműtött álműtött lézió lézió J B J B J B J B

30 Szérum tesztoszteron-koncentráció A jobb oldali insuláris cortex-roncsoláson átesett állatok szérum tesztoszteron-koncentrációja szignifikánsan (p<0,05) alacsonyabb volt a jobb oldalon álműtött állatokénál. A bal oldali insuláris cortex-roncsolás nem befolyásolta a szérum tesztoszteron-szintet (8. ábra) Szérum LH-koncentráció A szérum LH-koncentráció mind a jobb, mind a bal oldali insuláris cortexroncsolás esetében a megfelelő álműtött csoporttal összehasonlítva szignifikáns (p<0,001 jobb lézió vs. jobb álműtét és p<0,05 bal lézió vs. bal álműtét) emelkedést mutatott. Az LH-szint növekedés kifejezettebb volt a Szérum tesztoszteron koncentráció /l Jobb Bal Jobb Bal álműtött álműtött 29 lézió lézió *

31 jobb oldali insuláris cortex-roncsoláson átesett állatok esetében. Szignifikáns (p<0,01) különbség volt észlelhető a jobb és a bal oldali insuláris cortex-lézión átesett állatok között (9. ábra) Szérum FSH-koncentráció Az insuláris cortex-roncsolás nem befolyásolta a szérum FSH-szintet A beavatkozás szövettani lokalizációja A szövettani metszeteken a roncsolás az agranuláris-, a dysgranuláris-, valamint a granuláris insuláris cortexre és a másodlagos somatosensoros kéreg alsó területének egy részére terjedt ki (1. ábra). A cortexen kívül mérsékelt károsodást észleltünk a roncsolt kortikális terület alatti fehérállományban és néhány esetben sérült a capsula externa bazális része is. Az amygdala, a hippocampus, valamint a ventriculus lateralis nem sérült. Szérum LH koncentráció l 4 3 Jobb Bal Jobb Bal álműtött álműtött lézió lézió *** 30 *

32 6.2. Az amygdala feletti paramedián sagittális metszés hatása a hypophyseo-testiculáris rendszerre Kísérleteinkben a commissura anteriortól a harmadik kamra középsíkjáig terjedő, az amygdala felett végzett paramedián sagittális metszést végeztünk (2. ábra). Tanulmányoztuk a metszés hatását a testiculáris szteroidogenezisre, a szérum tesztoszteron-szintre, valamint a szérum gonadotrop hormon-szintekre (Banczerowski és mtsai., in press, IV.) Testsúly és here súly A posztoperatív időszakban a paramedián sagittális metszésen és az álműtéten átesett, valamint az intakt kontroll állatok testsúlyában nem jelentkezett szignifikáns változás. A vizsgált csoportok között a herék súlyában sem volt statisztikailag szignifikáns különbség. Szintén nem észleltünk különbséget egyik csoportban sem a jobb és a bal here súlya között. 31

33 In vitro bazális tesztoszteron-szekréció Az intakt kontroll, valamint a jobb, illetve bal oldali álműtéten átesett állatok in vitro bazális tesztoszteron-szekréciója hasonló volt. Mind a jobb, mind a bal oldali paramedián sagittális metszést követően az állatok heréinek szteroidogenezise között szignifikáns (p<0,01) különbséget találtunk (10. ábra). A jobb oldali metszés mindkét here szteroidtermelésének szignifikáns (p<0,05) növekedését eredményezte az intakt kontroll, valamint a jobb oldali álműtéten átesett állatok heréinek szteroidtermeléséhez képest. Ezzel ellentétben a bal oldali metszés mindkét here bazális tesztoszteron-szekrécióját szignifikánsan (p<0,05) csökkentette az intakt kontroll és a bal oldali álműtéten átesett csoportok heréinek szteroidtermeléséhez képest Szérum tesztoszteron-koncentráció A jobb oldali metszésen átesett állatok szérum tesztoszteron-szintje hasonló volt az álműtött állatokéhoz. A bal oldali metszés azonban a szérum tesztoszteron-szint szignifikáns (p<0,05) csökkenését eredményezte az álműtéten és a jobb oldali metszésen átesett állatok szérum tesztoszteron-szintjéhez viszonyítva (11. ábra) Szérum LH-koncentráció A jobb és a bal oldali paramedián sagittális metszésen, valamint az álműtéten átesett állatok szérum LH-szintje szignifikánsan (p<0,05) csökkent (12. ábra). Bazális tesztoszteron szekréció nmol/l/here Intakt Jobb Jobb Bal Bal álműtött metszés álműtött metszés J B J B J B J B J B * *