Μελέτη του ρόλου της ενδοθηλίνης και των υποδοχέων της στην Eπιθηλιομεσεγχυματική Mετατροπή στο αδενοκαρκίνωμα του προστάτη.

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ- ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ, ΙΑΤΡΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΙΣ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΤΟΜΙΑΣ, ΙΣΤΟΛΟΓΙΑΣ, ΕΜΒΡΥΟΛΟΓΙΑΣ Διευθύντρια: Ελένη Παπαδάκη, Καθηγήτρια Επιβλέπων Καθηγητής: Κωνσταντίνος Γυφτόπουλος, Αναπληρ. Καθηγητής Μελέτη του ρόλου της ενδοθηλίνης και των υποδοχέων της στην Eπιθηλιομεσεγχυματική Σοφία Παπανικολάου Νοσηλεύτρια MSc ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΠΑΤΡΑ 2015 [1]

2 ΜΕΛΗ ΤΡΙΜΕΛΟΥΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ 1. Κ.Γυφτόπουλος Αν.Καθηγητής Ανατομίας Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Πατρών 2. Ε.Παπαδάκη- Πέτρου Καθηγήτρια Ανατομίας Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Πατρών 3. Α.Αθανασόπουλος Καθηγητής Ουρολογίας Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Πατρών ΜΕΛΗ ΕΠΤΑΜΕΛΟΥΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ 1. Κ.Γυφτόπουλος Αν.Καθηγητής Ανατομίας Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Πατρών 2. Ε.Παπαδάκη- Πέτρου Καθηγήτρια Ανατομίας Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Πατρών 3. Α.Αθανασόπουλος Καθηγητής Ουρολογίας Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Πατρών 4. Γ.Σωτηροπούλου- Μπονίκου Καθηγήτρια Ανατομίας Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Πατρών 5. Π.Περιμένης Καθηγητής Ουρολογίας Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Πατρών 6. Χ. Καλόφωνος Καθηγητής Παθολογίας- Ογκολογίας Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Πατρών 7. Β.Μπράβου Επίκουρη Καθηγήτρια Ανατομίας Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Πατρών [2]

3 Αντί προλόγου Η παρούσα διδακτορική διατριβή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ανατοµίας- Ιστολογίας - Εµβρυολογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών, στα πλαίσια του Προγράµµατος Μεταπτυχιακών Σπουδών στις Βασικές Ιατρικές Επιστήµες. Πριν συνεχίσω µε την παρουσίαση της εργασίας µου θα ήθ ελα να ευχαριστήσω όλους εκείνους που συνέβαλαν ουσιαστικά στην πραγµατοποίησή της. Θα ήθελα να ευχαριστήσω ολόψυχα τον Καθηγητή µου, κο Κωστή Γυφτόπουλο, επιβλέποντα της διδακτορικής διατριβής. Τον ευχαριστώ πρώτα από όλα για την τιµή που µου έκανε να µε συµπεριλάβει στην ερευνητική οµάδα του εργαστήριου της ανατοµίας, για την εµπιστοσύνη που µου έδειξε και την ευκαιρία που µου έδωσε να πραγµατοποιήσω την παρούσα διδακτορική διατριβή, για την αµ έριστη ηθική και υλική υποστήριξη, τις πολύτιµές συµ βουλές καθ όλη τη διάρκεια εκπόνησης της µελέτης. Η οργανωµένη επιστηµονική σκέψη του και πάντα πρόθυµη καθοδήγηση του µε βοήθησε να ξεπεράσω όλες τις δυσκολίες.. Επιδεικνύοντας πάντα ιδιαίτερη υποµονή, καταβάλλοντας χρόνο και κόπο σε συχνά πιεστικές συνθήκες. Θα αποτελεί πάντα για µένα πρότυπο εργατικότητας,συνεργασίας οι αρχές του ως επιστήµονα και ως ανθρώπου θα µε ακολουθούν στη ζωή µου. Την ευγνωµοσύνη µου οφείλω στην Διευθύντρια του εργαστηρίου Ανατοµικής - Καθηγήτρια κ. Ελένη Παπαδάκη-Πέτρου η οποία µου έδειξε όλα αυτά τα χρόνια αµέριστη εµπιστοσύνη και µε βοήθησε µε τη γνώση και την ε µπειρία της να κατανοήσω θεωρητικά και τεχνικά ζητήµατα πρωτόγνωρα για µένα Οι πολύτιµες συµβουλές της ήταν ουσιαστικές για την ολοκλήρωση της παρούσας διατριβής. Ευχαριστώ θερµά την κ.μπράβου Βασιλική Επίκουρη καθηγήτρια Ανατοµικής για την στήριξη, τις χρήσιµες συµβουλές που µου προσέφερε και την άψογη συνεργασία µας. Ένα μεγάλο ευχαριστώ οφείλω στον Καθηγητή κ.ιωάννη Βαράκη που από την πρώτη στιγμή της παρουσία μου στην ιατρική σχολή είχα την ουσιαστική στήριξη του,οι συμβουλές και οι εποικοδομητικές συζητήσεις μας θα με ακολουθούν πάντα.. Επίσης ιδιαίτερες ευχαριστίες οφείλω στον Καθηγητή κ Γεώργιο Παναγιωτάκη το ενδιαφέρον οι συμβουλές και η ενθάρρυνση ήταν πολύτιμες, θα έχουν πάντα ιδιαίτερη αξία για μένα. Θα ήθελα ακόµη να ευχαριστήσω τους κ.γεωργία Σωτηροπούλου- Μπονίκου, Καθηγήτρια Ανατοµικής, κ. Πέτρο Περιµένη, Καθηγήτη Ουρολογίας, κ. Αναστάσιο Αθανασόπουλο, Καθηγητή Ουρολογίας, και κ. Χαράλαµπο Καλόφωνο Καθηγητής Παθολογίας-ογκολογίας για τη [3]

4 ευγένεια και προθυµία που επέδειξαν να συµµετάσχουν στην Επταµελή Εξεταστική Επιτροπή. Τέλος οφείλω ένα μεγάλο ευχαριστώ στους γονείς μου για την αγάπη και την συμπαράσταση που μου προσφέρουν σε κάθε μου προσπάθεια.. [4]

5 Περιεχόμενα ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΠΡΟΣΤΑΤΗ Εμβρυολογική προέλευση του Προστάτη Γονίδια που ενέχονται στην ανάπτυξη/ δημιουργία του προστατικού αδένα ΑΝΑΤΟΜΙΑ & ΙΣΤΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΣΤΑΤΗ Γενικά χαρακτηριστικά Ιστολογικά χαρακτηριστικά Ενδοκρινής ρύθμιση στην ανάπτυξη και λειτουργία του προστάτη ΝΕΟΠΛΑΣΜΑΤΑ ΤΟΥ ΠΡΟΣΤΑΤΗ Καλοήθης προστατική υπερτροφία (BPH) Οζώδης υπερπλασία Προκαρκινικές βλάβες του προστάτη Προστατική Ενδοεπιθηλιακή Νεοπλασία (ΡΙΝ) Αδενοκαρκίνωμα του Προστάτη ΚΑΡΚΙΝΟΣ ΤΟΥ ΠΡΟΣΤΑΤΗ Επιδημιολογία του καρκίνου του Προστάτη Ιστοπαθολογικά χαρακτηριστικά Διαφοροποίηση Σταδιοποίηση Διάγνωση Μηχανισμοί που ευθύνονται για την εμφάνιση καρκινώματος προχωρημένης μορφής καθώς και για τη μετάσταση Θεραπευτική προσέγγιση του καρκίνου του προστάτη EΠΙΘΗΛΙΟ- ΜΕΣΕΓΧΥΜΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ (ΕΜΤ) Γενικά χαρακτηριστικά της ΕΜΤ ΕΜΤ και καρκίνος Μονοπάτια μεταγωγής σήματος που ρυθμίζουν την ΕΜΤ Επιθηλιομεσεγχυματική μετατροπή στον καρκίνο του προστάτη Δείκτες ΕΜΤ στην διάγνωση και πρόγνωση του προστατικού καρκίνου Πιθανές θεραπευτικές προσεγγίσεις για το μέλλον ΜΟΡΙΑ ΠΟΥ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΥΝ ΣΤΗΝ ΕΜΤ Ε- ΚΑΝΤΧΕΡΙΝΗ Ε καντχερίνη και καρκίνος του προστάτη Ν- ΚΑΝΤΧΕΡΙΝΗ Ν καντχερίνη και καρκίνος του προστάτη Β- ΚΑΤΕΝΙΝΗ ΒΙΜΕΝΤΙΝΗ [5]

6 5. SNAIL Snail και ΕΜΤ SNAIL στο αδενοκαρκίνωμα του προστάτη ΕΝΔΟΘΗΛΙΝΕΣ Το σηματοδοτικό μονοπάτι που ενεργοποιείται από την δράση της ΕΤ- 1 ενδοθηλίνης ΕΤ- 1 και απόπτωση Ο ρόλος της ΕΤ- 1 στη ρύθμιση των διαμεσοκυττάριων επικοινωνιών ET- 1 και οστική μετάσταση ΕΤ- 1 και αγγειογένεση O ρόλος της ΕΤ- 1 στην επιθηλιομεσεγχυματική μετατροπή Ο ρόλος των ενδοθηλινών στο αδενοκαρκίνωμα του προστάτη Μελλοντικοί στόχοι ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΣ: ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜΕΙΑ ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΑΝΟΣΟΪΣΤΟΧΗΜΕΙΑΣ ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΑΣΘΕΝΕΙΣ- ΔΕΙΓΜΑΤΑ ΜΕΘΟΔΟΣ Πρωτόκολλο ανοσοϊστοχημικής μεθόδου Ανοσοϊστοχημική εκτίμηση ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Ε- ΚΑΝΤΧΕΡΙΝΗ N- ΚΑΝΤΧΕΡΙΝΗ β- ΚΑΤΕΝΙΝΗ ΒΙΜΕΝΤΙΝΗ (VIMENTIN) SNAIL EΝΔΟΘΗΛΙΝΗ 1 (ΕΤ- 1) ΥΠΟΔΟΧΕΑΣ Α ΤΗΣ ΕΝΔΟΘΗΛΙΝΗΣ (ΕΤ- Α) ΕΙΚΟΝΑ 63: ΚΥΤΤΑΡΟΠΛΑΣΜΑΤΙΚΗ ΑΝΟΣΟΧΡΩΣΗ ΓΙΑ ΤΟΝ ΥΠΟΔΟΧΕΑ Α ΤΗΣ ΕΝΔΟΘΗΛΙΝΗΣ ΣΕ ΑΝΤΙΠΡΟΣΩΠΕΥΤΙΚΕΣ ΙΣΤΟΛΟΓΙΚΕΣ ΤΟΜΕΣ ΑΔΕΝΟΚΑΡΚΙΝΩΜΑΤΟΣ ΤΟΥ ΠΡΟΣΤΑΤΗ ΜΕ ΒΑΘΜΟ GLEASON 7(X400) ΥΠΟΔΟΧΕΑΣ Β ΤΗΣ ΕΝΔΟΘΗΛΙΝΗΣ (ΕΤ- Β) Συσχετίσεις του βαθμού έκφρασης των μορίων ΕΜΤ- ΕΤ axis Άξονας ενδοθηλινών με μόρια ΕΜΤ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Ε- ΚΑΝΤΧΕΡΙΝΗ [6]

7 6.2 N- ΚΑΝΤΧΕΡΙΝΗ Switch E- N β- ΚΑΤΕΝΙΝΗ ΒΙΜΕΝΤΙΝΗ (VIMENTIN) SNAIL EΝΔΟΘΗΛΙΝΗ 1 (ΕΤ- 1) ΥΠΟΔΟΧΕΑΣ Α ΤΗΣ ΕΝΔΟΘΗΛΙΝΗΣ (ΕΤ- Α) ΥΠΟΔΟΧΕΑΣ Β ΤΗΣ ΕΝΔΟΘΗΛΙΝΗΣ (ΕΤ- Β) Ο ΑΞΟΝΑΣ ΤΗΣ ΕΝΔΟΘΗΛΙΝΗΣ ΚΑΙ Η ΕΠΙΘΗΛΙΟ- ΜΕΣΕΓΧΥΜΑΤΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ (ΕΜΤ) ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ & ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ [7]

8 Ευρετήριο Εικόνων Εικόνα 1: Σχηματική απεικόνιση της εμβρυολογικής ανάπτυξης του προστάτη Εικόνα 2: Μορφορυθμιστικά γονίδια στην ανάπτυξη του προστάτη Εικόνα 3: Έκφραση γονιδίων κατά την ανάπτυξη του προστάτη Εικόνα 4: Η ανατομία των ζωνών κατά Mc Neal Εικόνα 5: Φωτομικρογράφημα που παρουσιάζει τις διαφορετικές ζώνες του φυσιολογικού προστατικού αδένα Εικόνα 6: Διαφοροποίηση και αρρενοποίηση του αρσενικού φύλου Εικόνα 7: Ενδοκρινή ρύθμιση του αναπαραγωγικού συστήματος Εικόνα 8: Ορμονικές επιδράσεις πάνω στο προστατικό κύτταρο Εικόνα 9: Οι αυξητικοί παράγοντες που συμμετέχουν στην αλληλεπίδραση επιθηλιακών κυττάρων και κυττάρων του στρώματος, ρυθμίζοντας την ανάπτυξη του προστάτη Εικόνα 10: Σηματοδοτικά μονοπάτια που οδηγούν σε απόπτωση στα κύτταρα των θηλαστικών. Από αριστερά προς τα δεξιά περιγράφονται η εξωγενής οδός, η ενδογενής οδός και η επαγόμενη από την Περφορίνη/Granzyme οδός. Από τις παραπάνω οι δυο πρώτες αποτελούν τις κύριες οδούς απόπτωσης Εικόνα 11: Συγκριτική απεικόνιση του φυσιολογικού προστάτη και της καλοήθης προστατικής υπερτροφίας (BPH) Εικόνα 12: Μοντέλο της καρκινογένεσης στον προστάτη από φυσιολογικό προστατικό επιθήλιο μέσω αυξανόμενων βαθμίδων ΡΙΝ σε διηθητικό καρκίνωμα. 42 Εικόνα 13: Το σύστημα Gleason στην βαθμολόγηση των ιστολογικών μοτίβων του καρκίνου του προστάτη Εικόνα 14: Σηματοδότηση κατά την CRPC Εικόνα 15: Μονοπάτια ενεργοποίησης του ανδρογονικού υποδοχέα (AR) Εικόνα 16: Ένα καρκινικό κύτταρο μπορεί να εισέλθει είτε σε κάποιο αιμοφόρο αγγείο είτε σε κάποιο λεμφαγγείο για να επιτύχει την μεταφορά του σε κάποιο απόμακρο ιστό Εικόνα 17: Τα στάδια ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων Εικόνα 18: Χαρακτηριστικά του «υπερδύναμου» καρκινικού κυττάρου Εικόνα 19: Η διαδικασία της ΕΜΤ περιλαμβάνει λειτουργική μετάβαση πολωμένων επιθηλιακών κυττάρων, σε κινητά μεσεγχυματικά κύτταρα Εικόνα 20: Απεικόνιση των διαφορετικών τύπων ΕΜΤ Εικόνα 21: Τα στάδια εξέλιξης από φυσιολογικό επιθήλιο σε διηθητικό καρκίνωμα Εικόνα 22: Ρυθμιστές της ΕΜΤ Εικόνα 23: Το σηματοδοτικό μονοπάτι TGF- β Εικόνα 24: Σηματοδοτικό μονοπάτι Wnt Εικόνα 25: Το σηματοδοτικό μονοπάτι Hedgehog Εικόνα 26: Ο ρόλος του Shh μονοπατιού στη βιολογία του καρκίνου Εικόνα 27: Το σηματοδοτικό μονοπάτι Notch [8]

9 Εικόνα 28: Συμμετοχή του Notch μονοπατιού στην εμφάνιση ΕΜΤ Εικόνα 29: Focal adhesions και ιντεργκρίνες Εικόνα 30: Δομές συνοχής επιθηλιακών κυττάρων Εικόνα 31: Σηματοδοτικά μονοπάτια μετά την μείωση της Ε- καντχερίνης Εικόνα 32: Μονοπάτι υπεροικογένειας καντχερινών σε καρκινικά κύτταρα Εικόνα 33: Προσκολητική ικανότητα της β- κατενίνης στον καρκίνο Εικόνα 34: Το σηματοδοτικό μονοπάτι της β- κατενίνης στον καρκίνο του προστάτη Εικόνα 35: Μοντέλο αλληλεπίδρασης των AR και του Wnt / β- κατενίνη μονοπατιού Εικόνα 36: Δομή του SNAIL Εικόνα 37: Σηματοδοτικά μονοπάτια στα οποία συμμετέχει το SNAIL Εικόνα 38: Η παραγωγή της ώριμης Ενδοθηλινής 1 (ΕΤ- 1) Εικόνα 39: Η έκφραση και ο ρόλος των ενδοθηλινών ανάλογα με των τύπο κυττάρων όπου εντοπίζεται Εικόνα 40: Το σηματοδοτικό μονοπάτι της ΕΤ Εικόνα 41: Η ΕΤ- 1 στην οστική μετάσταση Εικόνα 42: Ο ρόλος της ΕΤ- 1 στην μετάσταση Εικόνα 43: Σηματοδοτικά μονοπάτια ενεργοποίησης από την ΕΤ- 1 μέσω του ET- A υποδοχέα Εικόνα 44: Σύμπλεγμα αντιγόνου - αντισώματος Εικόνα 45: Πολυκλωνκά αντισώματα Εικόνα 46: Μονοκλωνικά αντισώματα Εικόνα 47: Χρωμογόνο 3,3 τετραυδροχλωρική διάμινο- βενζιδίνη (DAB) Εικόνα 48: Άμεση μέθοδος ανοσοϊστοχημείας Εικόνα 49: Έμμεση μέθοδος ανοσοϊστοχημείας Εικόνα 50: Σχηματική απεικόνιση της μεθόδου υπεροξειδάσης αντιυπεροξειδάσης Εικόνα 51: Σχηματική απεικόνιση της μεθόδου αβιδίνης- βιοτίνης Εικόνα 52: Σχηματική απεικόνιση της μεθόδου βιοτίνης στρεπταβιδίνης (B- SA) 127 Εικόνα 53: Σχηματική απεικόνιση της EnVision μεθόδου Εικόνα 54: Κατανάλωση της ενδογενούς υπεροξειδάσης Εικόνα 55: Ανάδειξη αντιγονικών επιτόπων Εικόνα 56: Kυτταροπλασματική και πυρηνική ανοσοχρώση της Ε- καντχερίνης σε: Α) υψηλού βαθμού αδενοκαρκίνωμα του προστάτη, Β) σε καλής διαφοροποίησης ιστολογικής τομής αδενοκαρκινώματος του προστάτη Εικόνα 57: Μεμβρανική, κυτταροπλασματική και πυρηνική ανοσοχρώση της Ε- καντχερίνης σε υψηλής διαφοροποίησης αδενοκαρκίνωμα του προστάτη Εικόνα 58: Κυτταροπλασματική και μεμβρανική έκφραση Ν- καντχερίνης σε καλής διαφοροποίησης αντιπροσωπευτικών ιστολογικών τομών αδενοκαρκινώματος του προστάτη [9]

10 Εικόνα 59: Κυτταροπλασματική και πυρηνική ανοσοϊστοχημική έκφραση της β- κατενίνης σε αντιπροσωπευτικά περιστατικά αδενοκαρκινώματος του προστάτη με βαθμό Gleason Εικόνα 60: Kυτταροπλασματική έκφραση της βιμεντίνης σε αντιπροσωπευτικές ιστολογικές τομές αδενοκαρκίνωμα του προστάτη με : Α) βαθμό Gleason 7 και Β) βαθμό Gleason Εικόνα 61: Πυρηνική έκφραση SNAIL σε χαρακτηριστικές ιστολογικές τομές αδενοκαρκινώματος του προστάτη με βαθμό Gleason Α) 7, Β) 7 και Γ) Εικόνα 62: Κυτταροπλασματική και πυρηνική έκφραση της ΕΤ- 1 σε αντιπροσωπευτικές ιστολογικές τομές αδενοκαρκινώματος του προστάτη με: Α) βαθμό Gleason 7, Β) βαθμό Gleason Εικόνα 63: Κυτταροπλασματική ανοσοχρώση για τον υποδοχέα Α της ενδοθηλίνης σε αντιπροσωπευτικές ιστολογικές τομές αδενοκαρκινώματος του προστάτη με βαθμό Gleason Ευρετήριο Πινάκων Πίνακας 1: ΤΝΜ σταδιοποίηση Πίνακας 2: Αντισώματα- Συνθήκες της πειραματικής διαδικασίας Πίνακας 3: Ένταση χρώσης Πίνακας 4: Κατανομή χρώσης Πίνακας 5: Σκορ ανοσοδραστικότητας (IR score) Πίνακας 6: Ποσοστιαία (%) έκφραση Ε- καντχερίνης στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη στα περιστατικά Πίνακας 7: Ποσοστιαία (%) έκφραση Ν- καντχερίνης στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη στα περιστατικά Πίνακας 8: Ποσοστιαία (%) κατανομή της έκφρασης της Ν- καντχερίνης αδενοκαρκίνωμα του προστάτη με βάση το βαθμό διαφοροποίησης Πίνακας 9: Ποσοστιαία (%) έκφραση β- Κατενίνης στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη στα περιστατικά Πίνακας 10: Ποσοστιαία (%) έκφραση της βιμεντίνης στα μη νεοπλασματικά και τα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη στα περιστατικά Πίνακας 11: Ποσοστιαία (%) έκφραση SNAIL στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη στα περιστατικά στο [10]

11 Πίνακας 12: Ποσοστιαία (%) έκφραση Ενδοθηλίνης 1 (ΕΤ- 1) στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη στα περιστατικά Πίνακας 13: Ποσοστιαία (%) έκφραση Ενδοθηλίνης Α (ΕΤ- Α) στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη στα περιστατικά Ευρετήριο Γραφημάτων Γράφημα 1: Έκφραση Ε- καντχερίνης στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη. Α) Η πυρηνική έκφραση μέτρια έως πολύ έντονη παρατηρήθηκε μόνο στα καρκινικά κύτταρα. Β) Η μεμβρανική έκφραση ήταν έντονη στα μη νεοπλασματικά κύτταρα, ενώ ήταν μέτρια με χαμηλή στα καρκινικά, p<0, Γράφημα 2: Έκφραση Ν- καντχερίνης στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη. Α) Η μεμβρανική έκφραση ήταν μέτρια έως πολύ έντονη στα μη νεοπλασματικά κύτταρα, ενώ ήταν μέτρια στα καρκινικά κύτταρα. Β) Η κυτταροπλασματική έκφραση ήταν μέτρια στα μη νεοπλασματικά, ενώ ήταν μέτρια με έντονη στα καρκινικά Γράφημα 3: Έκφραση β- κατενίνης στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη. Η μεμβρανική έκφραση ήταν μέτρια έντονη στα μη νεοπλασματικά κύτταρα, ενώ ήταν χαμηλή στα καρκινικά κύτταρα Γράφημα 4: Έκφραση SNAIL στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη. Η έκφραση ήταν πυρηνική και χαμηλή στα μη νεοπλασματικά κύτταρα σε αντίθεση με τα καρκινικά κύτταρα στην οποία ήταν μέτρια με υψηλή Γράφημα 5: Έκφραση SNAIL με βάση τα κλινικοπαθολογικά ευρήματα: L [ (+) θετική διήθηση λεμφαδένων, (- ) αρνητική], Τ (στάδια αδενοκαρκινώματος) και G (βαθμίδα Gleason). Η έκφραση του SNAIL συσχετιζόταν σημαντικά με τη λεμφαδενική διήθηση (L+, p=0.0032), με το αυξημένο στάδιο του αδενοκαρκινώματος (Τ3, p=0.0375) και με τo Grade (G3, p=0.0402) Γράφημα 6: Έκφραση Ενδοθηλίνης 1 (ΕΤ- 1) στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη. Η έκφραση ήταν κυτταροπλασματική και χαμηλή στα μη νεοπλασματικά κύτταρα σε αντίθεση με τα καρκινικά κύτταρα στην οποία ήταν μέτρια με υψηλή Γράφημα 7: Έκφραση Ενδοθηλίνης 1 (ΕΤ- 1) με βάση τα κλινικοπαθολογικά ευρήματα: L [ (+) θετική διήθηση λεμφαδένων, (- ) αρνητική], Τ (στάδια αδενοκαρκινώματος) και G (βαθμίδα Gleason). Η έκφραση του ΕΤ- 1 συσχετιζόταν [11]

12 σημαντικά με τη λεμφαδενική διήθηση (L+, p=0.0005) και με το αυξημένο στάδιο του αδενοκαρκινώματος (Τ3, p=0.025), αλλά όχι με τo Grade (G3, p=0.1004) Γράφημα 8: Έκφραση Ενδοθηλίνης 1 (ΕΤ- Α) στα μη νεοπλασματικά και στα καρκινικά κύτταρα του επιθηλίου του προστάτη. Η έκφραση ήταν κυτταροπλασματική και χαμηλή στα μη νεοπλασματικά νεοπλασματικά κύτταρα σε αντίθεση με τα καρκινικά κύτταρα στην οποία ήταν μέτρια με υψηλή Γράφημα 9: Έκφραση Ενδοθηλίνης Α (ΕΤ- Α) με βάση τα κλινικοπαθολογικά ευρήματα: L [ (+) θετική διήθηση λεμφαδένων, (- ) αρνητική], Τ (στάδια αδενοκαρκινώματος) και G (βαθμίδα Gleason). Η έκφραση του ΕΤ- Α συσχετιζόταν σημαντικά με τη λεμφαδενική διήθηση (L+, p=0.0003) και με το αυξημένο στάδιο του αδενοκαρκινώματος (Τ3, p=0.027), αλλά όχι με τo Grade (G3, p=0.1004). νεοπλασματικά κύτταρα σε αντίθεση με τα καρκινικά κύτταρα στην οποία ήταν μέτρια με υψηλή Γράφημα 10: Έκφραση Ενδοθηλίνης 1 και Α (ΕΤ- 1 & ΕΤ- Α) με βάση το χαμηλό και το υψηλό Grade. H έκφραση των ET- 1 και ET- A ήταν σημαντικά αυξημένη στα περιστατικά με υψηλό Grade ( 7), p= και p= αντίστοιχα Γράφημα 11: Συσχέτιση της έκφρασης της Ε- καντχερίνης στον πυρήνα με την έκφραση της Ν- καντχερίνης στο κυτταρόπλασμα και τη μεμβράνη. H κυτταροπλασματική έκφραση (r=0.305, p=0.004) και η μεμβρανική έκφραση της Ν- καντχερίνης (r=0.285, p=0.007) σχετίζονταν σημαντικά και θετικά με αυτή της πυρηνικής έκφρασης της Ε- καντχερίνης Γράφημα 12: Συσχέτιση της έκφρασης του SNAIL με την έκφραση των Ενδοθηλινών 1 και Α (ΕΤ- 1 & ΕΤ- Α). H έκφραση των ET- 1 (r=0.3937, p=0.0002) και ET- A (r=0.2540, p=0.0176) σχετιζόταν σημαντικά και θετικά με αυτή του SNAIL [12]

13 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥ ΠΡΟΣΤΑΤΗ 1.1 Εµβρυολογική προέλευση του Προστάτη Η εµβρυολογική προέλευση της αποχετευτικής µοίρας του ουροποιητικού και του γεννητικού συστήµατος είναι κοινή και προέρχεται από την αµάρα ή κλοάκη. (Εικόνα 1) Το αµαρικό διάφραγµα, µια βλάστηση του µεσεγχύµατος, εµφανίζεται µεταξύ της 4 ης και της 7 ης εµβρυικής εβδοµάδας και διαχωρίζει την αµάρα σε δυο χώρους: τον πρόσθιο ή ουρογεννητικό κόλπο και τον οπίσθιο ή ορθοπρωκτικό κόλπο. Από την ανώτερη µοίρα του ουρογεννητικού κόλπου προέρχεται η ουροδόχος κύστη, από την µέση µοίρα προέρχεται το πυελικό τµήµα του ουρογεννητικού σωλήνα, η προστατική και µέρος της µεµβρανώδους µοίρας της ουρήθρας και από την κατώτερη µοίρα το φαλλικό τµήµα του ουρογεννητικού κόλπου. (Prins and Putz 2008) Εικόνα 1: Σχηµατική απεικόνιση της εµβρυολογικής ανάπτυξης του προστάτη Ταυτόχρονα µε τη δηµιουργία του αµαρικού διαφράγµατος εµφανίζεται ο µεσονεφρικός πόρος (πόρος του Wolf), ένας επιµήκης σωλήνας του µεσοδέρµατος, από τον οποίο διαπλάσσετε ο ουρητήρας µε το σύστοιχο πυελοκαλυκικό σύστηµα και η αποχετευτική οδός του σπέρµατος(σπερµατικός πόρος, σπερµατοδόχες κύστεις και οι εκσπερµατικοί πόροι) και το γεννητικό φύµα από το οποίο θα διαπλαστούν τα έξω γεννητικά όργανα. Από το τελικό άκρο του µεσονεφρικού πόρου, πάνω από την [13]

14 εκβολή του στον ουρογεννητικό σωλήνα σχηµατίζεται µια σακοειδής προεκβολή που ονοµάζεται ουρητηρητικό φύµα. Από αυτό θα διαπλαστεί ο ουρητήρας και το πυελοκαλυκό σύστηµα του νεφρού. Αρχικά κάθε ένας από τους ουρητήρες µε το ένα άκρο του εκβάλλει στην ουροδόχο κύστη.(prins and Putz 2008) Στην συνέχεια τα κατώτερα τµήµατα των µεσονεφρικών πόρων, αφού διευρυνθούν, ενσωµατώνονται στο τοίχωµα της κύστης σχηµατίζοντας το κυστικό τρίγωνο. Ακολουθώντας την κεφαλοουριαία ανάπτυξη του εµβρύου, τα ουρητηρικά στόµια µετακινούνται προς τα πάνω, ενώ τα στόµια των µεσονεφρικών πόρων µετακινούνται προς τα κάτω, συµπλησιάζουν και εκβάλλουν στην προστατική ουρήθρα (µελλοντικοί εκσπερµατικοί πόροι) (Prins and Putz 2008) Δίπλα από τον µεσονεφρικό πόρο, σχηµατίζεται ο παραµεσονεφρικός πόρος (πόρος του Muller). Στο άρρεν έµβρυο, µε την επίδραση της πεπτιδικής ουσίας MIS (Mullerian Inhibiting Substance) που παράγεται από τα κύτταρα Sertoli, ο πόρος αυτός εκφυλίζεται στο µεγαλύτερο µέρος εκτός από το άκρο που συγκλίνει προς τη µέση γραµµή, ενώνεται µε το αντίθετο παραµεσονεφρικό πόρο και σχηµατίζει έναν ενιαίο σωλήνα σε σχήµα Υ, που ονοµάζεται µητροκολπικός σωλήνας ή µητροκολπική καταβολή. Η τελευταία προβάλλει στο ραχιαίο τοίχωµα του ουρογεννητικού κόλπου και σχηµατίζει ένα έπαρµα που ονοµάζεται κόλπος ή λοφίδιο ή φύµα του Muller. Στην αρχή το έπαρµα αυτό είναι συµπαγές, αργότερα, αποκτά αυλό και σχηµατίζει µια κοιλότητα που επικαλύπτεται από πολύστoιβο πλακώδες επιθήλιο και ονοµάζεται προστατικός κόλπος. Προοδευτικά το φύµα του Muller αυξάνεται και επιµηκύνεται µε αποτέλεσµα να συµπτυχθεί µε την εκβολή των µεσονεφρικών πόρων. Η συνένωση αυτή, θα σχηµατίσει το σπερµατικό λοφίδιο της προστατικής ουρήθρας. (Kellokumpu-Lehtinen and Pelliniemi 1988) Η ανάπτυξη του προστάτη αρχίζει την 8 η εβδοµάδα µε την διαφοροποίηση των µεσεγχυµατικών κυττάρων (προερχόµενα από τους πόρους του Wolf και το Muller) που βρίσκονται κάτω από την βασική µεµβράνη της προστατικής ουρήθρας σε ινοβλάστες. Η παρουσία των εµβρυικών ανδρογόνων και ιδιαίτερα της διυδροστερόνης είναι απαραίτητη. Την 10 η εβδοµάδα πολλαπλά συµπαγή βλαστήµατα (καταβολές) του ενδοδέρµατος της προστατικής ουρήθρας καταδύονται στο υποκείµενο µεσέγχυµα. Στο τέλος της 10 η εβδοµάδας, περίοδο της µέγιστης έκκρισης της τεστοστερόνης στο έµβρυο, ο ι καταβολές αυτές διακλαδίζονται πολλαπλώς αποκτούν αυλό και σχηµατίζουν ένα σωληναριακό σύστηµα που θα αποτελέσει τους προστατικούς αδένες. Την 12η-13η εβδοµάδα τα σωληνάρια [14]

15 σχηµατίζουν 5 διαφορετικές ο µάδες οι οποίες περιβάλλονται από ινοβλάστες. Από αυτούς θα προέλθει το ινοµυώδες στρώµα του προστάτη από την 16 εβδοµάδα ως το τέλος της 22 η εβδοµάδας. (Argani et al. 1998; Kellokumpu-Lehtinen and Pelliniemi 1988) Οι 5 οµάδες των σωληναρίων σχηµατίζουν τους 5 εµβρυικούς λοβούς του προστάτη: 1. Τον πρόσθιο, 2. Τον οπίσθιο, 3. Το µέσο και 4, 5 τους δύο πλάγιους. Οι λοβοί αυτοί θα σχηµατίσουν αργότερα τις προστατικές ζώνες: τη µεταβατική, την κεντρική και την περιφερική ζώνη. Ο πρόσθιος λοβός αποτελείται από 13 σωληνάρια τα οποία βρίσκονται περιφερικά του σπερµατικού λοφιδίου. Μετά την 16 η εβδοµάδα ατροφεί και την 22 η εβδοµάδα δεν είναι πλέον ορατός. Ο οπίσθιος λοβός αποτελείται από 8 σωληνάρια που είναι µεγαλύτερα των άλλων λοβών. Αυτά αναπτύσσονται ραχιαία, περιφερικά των εκσπερµατικών πόρων και πίσω από τους πλάγιους λοβούς από τους οπ οίους διαχωρίζονται από µια ινώδη κάψα. Ο µέσος λοβός αποτελείται από 9-10 σωληνάρια τα οποία προέρχονται από τον πυθµένα της ουρήθρας που βρίσκεται κεντρικότερα από την εκβολή των εκσπερµατιστικών πόρων. Οι πλάγιοι λοβοί περιέχουν σωληνάρια τα οποία προέρχονται από τα πλάγια τοιχώµατα της ουρήθρας και αποτελούν το µεγαλύτερο µέρος του αδένα. Οι λοβοί αναπτύσσονται προοδευτικά και παρασύρουν προς την περιφέρεια µυϊκές ίνες της ουρήθρας οι οποίες σχηµατίζουν την κάψα του προστάτη.(argani et al. 1998; Kellokumpu-Lehtinen and Pelliniemi 1988) Το κλασσικό αυτό µοντέλο εµβρυολογικής ανάπτυξης του προστάτη αµφισβητείται. Μετά την ηλικία των 2.5 µηνών οι προστατικοί λοβοί δεν αναγνωρίζονται στον αδένα. Επίσης, διαπιστώνεται ότι δεν υπήρχε σαφής διαχωρισµός µεταξύ των λοβών αλλά ήταν εµφανείς δυο ζώνες µια εσωτερική υποβλεννογόνια και µια περιφερική. Η εσωτερική χαρακτηρίζεται από την ανάπτυξη µιας ο µόκεντρης µάζας ινοµυώδους ιστού η οποία περιέχει σωληνάρια σε διάφορα στάδια ανάπτυξης. Στην περιφερική ζώνη ο ινοµυώδης ιστός είναι λιγότερο οργανωµένος και περιέχει δευτερογενή σωληνάρια αδένες σε φάση ανάπτυξης και οµάδες σχηµατισµένων κυψελοειδών αδένων. Η περιφερική ζώνη διαχωρίζεται περαιτέρω σε µια πρόσθια, µια οπίσθια και δυο πλάγιες περιοχές. Τα σωληνάρια είναι ολιγάριθµα και είναι ευρέως διαχωρισµένα από ινοµυώδη ιστό που προοδευτικά µειώνεται καθώς αναπτύσσεται ο αδενικός ιστός. Το σωληναριακό δίκτυο αναπτύσσεται σε όλο τον αδένα εκτός από την περιουρηθρική ζώνη, στην οποία [15]

16 παραµένουν σφαιρικοί πρωτογενείς αδένες ακολουθώντας ένα πρότυπο ανάλογο µε αυτό της ανατοµίας των ζωνών. (Argani et al. 1998) Στην αρχική φάση ανάπτυξης των προστατικών σωληναρίων το περιβάλλων στρώµα είναι πολύ χαλαρό. Καθώς η ανάπτυξη του δικτύου συνεχίζεται, το πρωτογενές στρώµα αντικαθίσταται από λείες µυϊκές ίνες οι οποίες αναπτύσσονται οµόκεντρα γύρω από τους αρχέγονους προστατικούς αδένες. Στην περιουρηθρική ζώνη, το στρώµα παραµένει πρωτογενές και δεν αναπτύσσονται µυϊκές ίνες. Οι λείες µυϊκές ίνες µπορεί να διαχωριστούν σε δυο είδη. Αυτές που βρίσκονται στο πρόσθιο ινοµυώδες στρώµα και αυτές που περιβάλλουν το προστατικό λοφίδιο και τους εκσπερµατικούς πόρους και συνέχονται µε τις λείες µυϊκές ίνες των σπερµατοδόχων κύστεων. Σκελετικές µυϊκές ίνες είναι επίσης εµφανείς στην προστατική κάψα. Οι λείες µυϊκές ίνες κατανέµονται σε τρεις διαφορετικές περιοχές. (Xia et al. 1990) Η πρώτη περιοχή γίνεται εµφανής από την 9 η εµβρυική εβδοµάδα και αποτελείται από µια οµόκεντρη δεσµίδα µυϊκών ινών που αρχίζει από την βολβώδη ουρήθρα και εκτείνεται προς την ουροδόχο κύστη. Η δεύτερη βρίσκεται γύρω από την είσοδο των εκσπερµατικών πόρων στο επίπεδο της κεντρικής ζώνης. Η περιοχή αυτή αρχίζει να αναπτύσσεται από την 16 η εβδοµάδα καθώς οι εκσπερµατικοί πόροι εισέρχονται στον προστάτη. Η τρίτη περιοχή βρίσκεται στην οπίσθια περιφερική ζώνη και περιβάλλει τους νεόπλαστους προστατικούς αδένες. Μεταξύ της 9,5 και 16,5 εβδοµάδας, ο προστάτης αποτελείται από συνδετικό ιστό κατά 65% λείες µυϊκές ίνες κατά 25% και επιθήλιο κατά 5-10%. Κύτταρα θετικά στη χρώση για PSA γίνονται εµφανή από την 17 η εβδοµάδα. (Xia et al. 1990) Κατά την γέννηση η πλειοψηφία των προστατικών αδενίων είναι καλυµµένη µε πλακώδες ή µεταπλαστικό επιθήλιο το οποίο παρουσιάζει εκκριτική ικανότητα. Υπεύθυνα για το φαινόµενο αυτό είναι τα µητρικά οιστρογόνα που περνούν στο νεογέννητο τη στιγµή της γέννησης. Μετά το µεταβολισµό και την αποβολή των ο αδένας υποστρέφεται στους επόµενους πέντε µήνες. Η τεστοστερόνη µετά την αύξηση των πρώτων ηµερών ζωής, µειώνεται για να αυξηθεί και πάλι τον δεύτερο µε τρίτο µήνα φτάνοντας µέχρι και 60 φορές πάνω από τα φυσιολογικά προεφηβικά της όρια. Η προγεστερόνη παρουσιάζει παράλληλη πορεία µε την τεστοστερόνη. Είναι αυξηµένη τις πρώτες ηµέρες µετά τη γέννηση, λόγω της παραγωγής από τον πλακούντα, κατόπιν µειώνεται για να αυξηθεί ξανά κατά τον δεύτερο µήνα. Η σηµασία της αυξοµείωσης των ορ µονών αυτών για την ανάπτυξη του προστάτη [16]

17 καθώς και για τις µελλοντικές επιπτώσεις στην παθολογία του αδένα έχει µελετηθεί µόνο σε πειραµατόζωα. (Timms et al. 1994; Xia et al. 1990) Πιστεύεται ότι οι αυξοµειώσεις των ορ µονών αυτών καθορίζουν τη φυσιολογική αύξηση του αδένα κατά την ενήλικη ζωή και την ανάπτυξη της καλοήθους υπερπλασίας. Από την παιδική έως και την εφηβική ηλικία παρατηρείται σταδιακή µείωση της πυκνότητας των λείων µυϊκών ινών και µείωση του συνδετικού ιστού. Παρόλα όµως αυτά, η αναλογία µεταξύ στρώµατος και επιθηλίου παραµένει σταθερή µέχρι την ηλικία των 40 ετών σε αδένες που δεν έχουν υποστεί υπερπλασία. Τέλος οι αυξοµειώσεις των επιπέδων της τεστοστερόνης της διυδροστερόνης και των οιστρογόνων σχετίζονται άµεσα µε τον καταµερισµό των στεροειδών υποδοχέων καθώς και µε την λειτουργία των αυξητικών παραγόντων. (Timms et al. 1994) 1.2 Γονίδια που ενέχονται στην ανάπτυξη/ δηµιουργία του προστατικού αδένα Η διακλαδισµένη µορφογένεση είναι η διαδικασία κατά την οποία το επιθήλιο εισβάλλει στο περιβάλλον µεσέγχυµα και οι αναπτυσσόµενοι επιθηλιακοί πόροι επιµηκύνονται και διακλαδίζονται για να δηµιουργήσουν ένα πολύπλοκο δίκτυο εκκριτικών πόρων. Όπως παρατηρείται η διακλαδισµένη µορφογένεση των αδενικών δοµών, ελέγχεται για την ειδική για το χρόνο (time specific) και για την ειδική για την περιοχή/ κύτταρο (region/cell specific) έκφραση των κύριων ρυθµιστικών γονιδίων που παρουσιάζουν υψηλή εξελικτική συντήρηση σε όλο το ζωικό βασίλειο. Συχνά συγκεκριµένα σηµατοδοτικά µονοπάτια που απαντώνται σε διάφορα είδη (species) αλλά και σε διάφορα όργανα του ίδιου είδους, ακολουθούν ένα συντηρηµένο «µορφογενετικό κώδικα» ή κάποιους συνηθισµένους κανόνες που χρησιµοποιούνται επαναλαµβανόµενα στην δηµιουργία διαφόρων οργάνων. (Cunha 1976) Παρόλο που υπάρχουν κοινά «µορφορυθµιστικά» γονίδια που εκφράζονται σε όλες τις διακλαδιζόµενες δοµές σηµαντικό ρόλο διαδραµατίζουν οι συνδυασµοί τους στο χρόνο και στο χώρο (spatial and temporal) αλλά και η έκφραση γονιδίων ειδικών για ένα όργανο (organ specific) στη δηµιουργία ξεχωριστών δοµών. Ο ακριβής συντονισµός αυτών των γεγονότων υποδηλώνει αυστηρά ελεγχόµενες παλίνδροµες αλληλεπιδράσεις (feedback interactions) και ειδικά για τον προστάτη, ανδρογονική ρύθµιση. (Cunha 1976) Υπάρχουν δυο κύριες κατηγορίες µορφορυθµιστικών γονιδίων που ενέχονται στη δηµιουργία του προστατικού αδένα: [17]

18 1. Πυρηνικοί µεταγραφικοί παράγοντες που περιλαµβάνουν συνήθη και όργανο-ειδικά (organ specific) γονίδια µε ο µοιακολουθίες (homeobox genes) 2. Εκκρινόµενοι προσδέτες σηµατοδότησης (ligands) που κωδικοποιούνται από ένα µικρό αριθµό συντηρηµένων πολυγονιδιακών οικογενειών (multigene families) όπως Hedgehogs, Wnts, FGFs και BΜPs/ΤGFβ/activin. Αυτά τα θετικά και αρνητικά ρυθµιστικά µόρια είναι υπεύθυνα για την επικοινωνία των επιθηλιακών και µεσεγχυµατικών κυττάρων µε παρακρινή και αυτοκρινή σήµατα µέσω των συγγενών (cognate) υποδοχέων τους. (Badawi 2000) Ενδιαφέρον είναι ότι ενώ συγκεκριµένα γονίδια καθορίζουν την κυτταρική διαφοροποίηση, πολλαπλασιασµό ή κατανοµή (spatial patterning) και η αναγνώριση νέων σηµάτων πάντα ελέγχεται και καθορίζεται από την ιστορία του κυττάρου. Τα τελευταία χρόνια µεγάλος αριθµός µελετών σε µοντέλα ποντικιών οδήγησαν στη δηµιουργία ενός «προστατικού µορφογενετικού κώδικα». Υπάρχουν διάφορα καίριας σηµασίας σηµεία στη δηµιουργία του προστάτη που πρέπει να έχουµε υπόψη µας. Ο προστατικός αδένας ενηλίκων είναι µια ετερογενής δοµή απoτελούµενη από πόρους (αγωγούς- ducts) µε σαφώς καθορισµένες εγγύς, κεντρικές και άπω περιοχές Αναλογικά, κατά την µορφογένεση τ ου προστάτη η έκφραση των γονιδίων που ενέχονται στην δηµιουργία του και η έκκριση παρακρινών παραγόντων είναι ετερογενής µεταξύ των περιοχών και των κυτταρικών τύπων κατά το µήκος του άξονα εγγύς-άπω (proximal distal axis). Συχνά η έκφραση ανά περιοχή είναι πιο συνθέτη στα σηµεία διακλάδωσης όπου η διαφοροποιηµένη και αντίθετη σηµατοδότηση είναι σηµαντική για τις µορφογενετικές αλλαγές. (Badawi 2000; Gnanapragasam et al. 2000) Συχνά οι περιοχές αυτές ονοµάζονται «άπω σηµατοδοτικά κέντρα» µε στοιχεία ανάλογα των άπω περιοχών των άκρων και των πνευµόνων. Η έκφραση των γονιδίων τµηµατικά που ενέχονται στην µορφογένεση ελέγχεται από µια υπό -οµάδα κυττάρων µε αποτέλεσµα τη δηµιουργία κλίσης (gradients) των εκκρινόµενων µορφογόνων σηµάτων. (Cunha 1976) Το µοντέλο αυτό γίνεται πιο περίπλοκο καθώς τα κύτταρα που είναι ευαίσθητα σε αυτά τα µορφογόνα έχουν διαφορετική ουδό ευαισθησίας. Επίσης µια συγκεκριµένη περιοχή µπορεί να παρουσιάσει συγχρόνως θετικά και αρνητικά µορφογενετικά σήµατα αλλά και αναστολείς αυτών. Τέλος, ενώ αρκετές µελέτες [18]

19 τυπικά επικεντρώνονται στο ρόλο συγκεκριµένων µορφογενετικών γονιδίων είναι σηµαντικό να εκτιµηθούν επιπλέον τα σηµατοδοτικά δίκτυα που προκύπτουν από τη διασταυρούµενη ρύθµιση της γονιδιακής έκφρασης. (Badawi 2000; Cunha 1976) Επικοινωνία (crosstalk) µεταξύ γονιδίων που ενέχονται στη δηµιουργία του προστατικού αδένα. Υπάρχουν πολύπλοκα σηµατοδοτικά δίκτυα στον αναπτυσσόµενο προστατικό αδένα που ενέχονται στην διασταυρούµενη ρύθµιση (cross regulation) της έκφρασης των µορφορυθµιστικών γονιδίων. Αυτά τα γονιδιακά ρυθµιστικά δίκτυα ελέγχουν την φυσιολογική προστατική ανάπτυξη µέσω µιας σειράς αµοιβαίων σηµάτων και βρόγχων ανατροφοδότησης (feedback loops) ρυθµίζοντας την ανάπτυξη, την διαφοροποίηση, τον σχηµατισµό των πόρων και τη δηµιουργία διακλαδιζόµενης έδρας (branch point formation). Η δράση των ανδρογόνων στην ανάπτυξη του προστάτη είτε επάγει είτε καταστέλλει την έκφραση πολλών γονιδίων και η δράση αυτή ενδεχοµένως ενισχύεται µέσω ενός καταρράκτη διασταυρούµενων ρυθµιστικών δικτύων που συνεργάζονται στην προστατική µορφογένεση. (Gnanapragasam et al. 2000) Εικόνα 2: Μορφορυθµιστικά γονίδια στην ανάπτυξη του προστάτη Το µεσεγχυµατικό FGF10 δρα µέσω του επιθηλιακού FGFR2 επάγει άµεσα την έκφραση του επιθηλιακού Shh, µε αποτέλεσµα την επαγωγή των µεσεγχυµατικών ptc και glis τα οποία µε τη σειρά τους καταστέλλουν την έκφραση του µεσεγχυµατικού FGF10, δηµιουργώντας έτσι ένα αρνητικό feedback loop και παρέχοντας στενό έλεγχο της διακλάδωσης (branching). Το Fgf10 επίσης καταστέλλει την έκφραση του bone morphogenic protein 4 (Bmp4) ενός γνωστού [19]

20 περιοριστή της ανάπτυξης και της διακλάδωσης του προστατικού αδένα. Επειδή το Fgf10 και το Bmp4 έχουν αντίθετες δράσεις όσο αφορά την ανάπτυξη των προστατικών πόρων, η εντοπισµένη καταστολή της έκφρασης του Bmp4 από το Fgf10 συντελεί στην επαγωγή της ανάπτυξης µέσω του Fgf10. Επιπλέον, επειδή το sonic hedgehog (Shh) επάγει την έκφραση του µεσεγχυµατικού Bmp4 σε εντοπισµένα άκρα των προστατικών πόρων, η καταστολή του Fgf10 θα συνεισφέρει στην αµοιβαία ρύθµιση η οποία είναι απαραίτητη για την ολοκλήρωση της ανάπτυξης του προστάτη. (Εικόνα 2) Ανάλογη αύξηση της έκφρασης του µεσεγχυµατικού Wnt5a από το Shh συντελεί στην εντοπισµένη ανάπτυξη των άκρων των πόρων. Το µεσεγχυµατικό Fgf10 και το επιθηλιακό Shh επάγουν την έκφραση των επιθηλιακών homeobox γονιδίων Hoxb13 και Nkx3.1, τα οποία είναι υπεύθυνα για την επιθηλιακή διαφοροποίηση. Το Shh έχει αµοιβαία διεγερτική δράση µε το επιθηλιακό µεταγραφικό παράγοντα FoxA2 να καταστέλλεται από το FoxA1 κατά την επιµήκυνση των πόρων. Το FoxA1 επάγει την έκφραση του Nkx3.1 µε αποτέλεσµα εκτός από το δικό του ρόλο στην επιθηλιακή διαφοροποίηση, το FoxA1 να συντηρεί αυτή τη διαφοροποίηση µε τη βοήθεια του Nkx3.1. (Gnanapragasam et al. 2000; Hayashi et al. 1991; C. Lee et al. 1990) Το Fgf10 αυξάνει την έκφραση του επιθηλιακού Bmp7 το οποίο µε τη σειρά του αναστέλλει την έκφραση του επιθηλιακού Notch1 το οποίο µπορεί να επάγει τον πολλαπλασιασµό και να καταστείλει την πρόωρη διαφοροποίηση στα πρώιµα στάδια ανάπτυξης. Το µεσεγχυµατικό Tgfβ1 το οποίο λειτουργεί ως µεσέγχυµα διαφοροποιείται σε λείο µυϊκό ιστό, καταστέλλει την έκφραση του Fgf10 και παίζει το ρόλο αναστολέα της προστατικής αύξησης, όταν η ανάπτυξη του έχει πλέον ολοκληρωθεί. Υπάρχουν πολλά αχαρακτήριστα ακόµη µορφογενετικά γονίδια µε προσθετές αλληλεπιδράσεις που συµµετέχουν στην ανάπτυξη, διακλαδισµένη µορφογένεση και διαφοροποίηση του προστατικού αδένα. (Εικόνα 3) Η ανακάλυψη και η κατανόηση αυτών των διαδικασιών θα βοηθήσει στην ολοκλήρωση της εικόνα της προστατικής δηµιουργίας και θα συµβάλλουν στην κατανόηση των δυσγενεσιών στην ανάπτυξη και διαφοροποίηση που ενέχονται στην καλοήθη προστατική υπερπλασία και στον καρκίνο του προστάτη. (Hayashi et al. 1991; C. Lee et al. 1990) [20]

21 Εικόνα 3: Έκφραση γονιδίων κατά την ανάπτυξη του προστάτη 2. ΑΝΑΤΟΜΙΑ & ΙΣΤΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΣΤΑΤΗ 2.1 Γενικά χαρακτηριστικά Ο προστάτης είναι ένα όργανο της ελάσσονος πυέλου, που εντοπίζεται πίσω από την ηβική σύµφυση, µπροστά από τη λήκυθο του απευθυσµένου και κάτω από την ουροδόχο κύστη. Ο προστάτης αφορίζεται µπροστά από την προπροστατική περιτόναια που εκτείνεται από το άνω πέταλο της µέσης περιτόναιας του περινέου µέχρι τη βάση της κύστης. Στα πλάγια αφορίζεται από τις πλάγιες προστατικές περιτονίες που καλύπτουν την έσω επιφάνεια του ανελκτήρα του πρωκτού (στο [21]

22 σηµείο αυτό η περιτόναια του ανελκτήρα του πρωκτού ανακάµπτει στην ενδοπυελική περιτόναια). Τέλος, προς τα πίσω αφορίζεται από την ευθυπροστατική περιτονία του Denonvillier η οποία φέρεται κατά µέτωπο ανάµεσα στον προστάτη και στο απευθυσµένο και εκτείνεται από το άνω πέταλο της µέσης περιτονίας του περινέου, µέχρι το δουγλάσειο βόθρο. Ο προστάτης έχει µέγεθος και σχήµα κάστανου, το φυσιολογικό του βάρος σε ενήλικα άνδρα είναι γύρω στα 18-25gr, µε διαστάσεις: µήκος cm, πλάτος 4cm και ύψος 2cm. (Snell 1992) Παρόλο που περιγράφεται σαν ωοειδές όργανο εµφανίζει κορυφή, βάση και τέσσερις επιφάνειες, πρόσθια, οπίσθια και δυο πλάγιες. Η κορυφή βρίσκεται προς τα κάτω, έρχεται σε σχέση µε την άνω περιτονία του ουρογεννητικού διαφράγµατος. Η βάση στρέφεται προς τα πάνω, συµφύεται µε τον αυχένα της ουροδόχου κύστης και εµφανίζει τρείς εγκάρσιες ζώνες: την πρόσθια που την διαπερνά την ουρήθρα, την οπίσθια που την διαπερνούν οι δυο εκσπερµατικοί πόροι και τη µέση που αντιστοιχεί στο µέσο λοβό και γειτνιάζει µε το κυστικό τρίγωνο. Η οπίσθια επιφάνεια είναι κυρτή και φέρει επιµήκη αύλακα που διαιρεί τον αδένα σε δυο λοβούς. Τον αριστερό και τον δεξιό χωρίζεται από το ορθό µε τις σπερµατοδόχες κύστεις, την περιτονία του Denonviller και τα ορογονικά στοιχεία του δουγλάσειου χώρου. Η πρόσθια επιφάνεια είναι επίπεδη και στερείται αδενικών στοιχείων. Ο χώρος που σχηµατίζεται ανάµεσα στον προστάτη και την ηβική σύµφυση ονοµάζεται προκυστικός ή οπισθοηβικός ή χώρος του Retzius. Στον χώρο αυτό βρίσκονται οι ηβοπροστατικοί σύνδεσµοι και το φλεβικό πλέγµα του Santorini. Περιβάλλεται από µια αληθή κάψα, µια λεπτή ινοµϋώδη επένδυση που περιβάλλει τον αδένα και από µια ψευδή κάψα, ατελή, που αποτελεί µέρος του σπλαχνικού πετάλου της ενδοπυελικής περιτονίας. (Snell 1992) Η ψευδής κάψα συνεχίζει προς τα κάτω µε την άνω περιτονία του ουρογεννητικού διαφράγµατος, ενώ, προς τα πίσω, αποτελεί τµήµα της ευθυπροστατικής περιτονίας (Denovilliers), η οποία χωρίζει την ουροδόχο κύστη, τις σπερµατοδόχους κύστεις και τον προστάτη από το ορθό. Όλες οι παλιές θεωρήσεις για την ανατοµία και τους λοβούς του προστάτη αναθεωρήθηκαν, όταν ο McNeal εισήγαγε ένα νέο µοντέλο για την ανατοµική του προστάτη. Το µοντέλο αυτό περιγράφει τον προστάτη να αποτελείται από τέσσερις διαφορετικές ζώνες οι οποίες φαίνεται ν α έχουν διαφορετικά µορφολογικά, λειτουργικά και παθολογικά χαρακτηριστικά. Το µοντέλο αυτό επιβεβαιώθηκε [22]

23 αργότερα και από άλλους συγγραφείς και είναι το πιο ευρέως αποδεκτό µοντέλο που χρησιµοποιείται σήµερα. (Argani et al. 1998) Ο McNeal σε αντίθεση µε προηγούµενους συγγραφείς, που χρησιµοποιούσαν µόνο εγκάρσιες τοµές στο ύψος του σπερµατικού λοφιδίου, χρησιµοποίησε οβελιαίες και πλάγιες τοµές (στο επίπεδο των εκκριτικών πόρων) καθώς και εγκάρσιες (κατά τον άξονα της εγγύς ουρήθρας), µε αποτέλεσµα να κατανοήσει καλύτερα την ανατοµική και ιστολογική δοµή του προστάτη. (Εικόνα 4) Σύµφωνα µε το πρότυπο αυτό η ουρήθρα παριστά το ανατοµικό στοιχείο αναφοράς και διαχωρίζει τον προστάτη σε ένα πρόσθιο ινοµϋώδες τµήµα και ένα οπίσθιο αδενώδες. (Argani et al. 1998) Εικόνα 4: Η ανατοµία των ζωνών κατά Mc Neal Η πρόσθια ινοµϋώδης ζώνη, έχει σχήµα ασπίδας και σχηµατίζεται από ένα πυκνό ινωµϋώδες στρώµα που εκτείνεται στην πρόσθια επιφάνεια του προστάτη. Στον αυχένα της κύστης οι ίνες της ζώνης αυτής διαπλέκονται µε τις ίνες του προπροστατικού σφιγκτήρα και του εξωστήρα µυ, ενώ στην κορυφή του προστάτη διαπλέκονται µε τις ίνες του γραµµωτού σφιγκτήρα της ουρήθρας. Αποτελεί το ένα τρίτο περίπου της µάζας του προστάτη και δεν διαδραµατίζει κανένα ρόλο ούτε στη φυσιολογία ούτε στην παθολογία του προστάτη. (Argani et al. 1998) Το αδενικό τµήµα υποδιαιρείται σε τρείς ζώνες. (Εικόνα 5) Η µεταβατική ζώνη (5% της αδενικής µάζας) αποτελείται από δυο µικρές συµµετρικές µάζες αδενικού ιστού στα πλάγια της εγγύς ουρήθρας. Οι εκκριτικοί πόροι των αδενίων της ζώνης αυτής εκβάλουν στο σπερµατικό λοφίδιο πίσω από την εκβολή των εκσπερµατικών πόρων. Τα αδένια της ζ ώνης αυτής είναι παρόµοια µε της περιφερικής είναι ό µως µικρότερα σε αριθµό και περιβάλλονται από ένα πυκνό [23]

24 ινοµϋώδες στρώµα και αποτελούν το σηµείο ανάπτυξης της καλοήθους υπερπλασίας. Το ποσοστό ανάπτυξης καρκίνου στη ζώνη αυτή είναι 20%. Η ζώνη των περιουρηθρικών αδένων, αποτελεί τµήµα της µεταβατικής ζώνης και είναι η µικρότερη από τις περιοχές του προστάτη. Περιβάλλει την εγγύς ουρήθρα στο εσωτερικό του προπροστατικού σφιγκτήρα. Αποτελείται από ελάχιστα αδένια, λιγότερο από 1% του αδένα, µε λεπτούς εκκριτικούς πόρους. (Argani et al. 1998) Εικόνα 5: Φωτοµικρογράφηµα που παρουσιάζει τις διαφορετικές ζώνες του φυσιολογικού προστατικού αδένα (Trichrome Masson s 40X). Aci = acini, BC = basal cells CA = corpora amylacea, E = epithelium, L = lumen of acini, S =stroma Η κεντρική ζώνη αποτελεί το 25% περίπου του αδένα. Έχει σχήµα πυραµίδας µε τη βάση να σχηµατίζει τη βάση του προστάτη ενώ η κορυφή καταλήγει στο σπερµατικό λοφίδιο. Σχηµατίζεται από µεγάλους ανισοµεγέθεις αδένες που περιβάλλονται από πυκνό στρώµα. Διαπερνάται σε όλο το µήκος της από τους εκσπερµατικούς πόρους. Οι εκκριτικοί πόροι των αδενίων εκβάλλουν στο σπερµατικό λοφίδιο πλάγια από τους εκσπερµατικούς. Υπολογίζεται πως στη ζώνη αυτή αναπτύσσονται των προστατικών καρκίνων. Η περιφερική ζώνη αντιπροσωπεύει το 75% του αδενώδους ιστού. Είναι ένας επίπεδος δίσκος που περιβάλλει σχεδόν σε όλο το µήκος της την κεντρική ζώνη (εκτός από την οπίσθια επιφάνεια). Αποτελείται από µικρούς σφαιρικούς αδένες που [24]

25 περιβάλλονται από χαλαρό ινοµϋώδες στρώµα, οι εκκριτικοί τους πόροι εκβάλλουν στην περιφερική ουρήθρα. Είναι το σηµείο ανάπτυξης του 70% περίπου των προστατικών καρκίνων. (Argani et al. 1998) Η αιµάτωση του προστάτη γίνεται από κλάδους της κάτω κυστικής, της µέσης και έσω αιµοροιδικής καθώς και της έσω αιδοικής αρτηρίας. Οι κάτω κυστικές αρτηρίες εκφύονται από το πρόσθιο στέλεχος της έχω λαγόνιας αρτηρίας και διανέµουν κλάδους στον ουρητήρα, τις σπερµατοδόχους κύστεις, το σπερµατικό πόρο και τον προστάτη. Στον προστάτη εισέρχονται από τις πλάγιες επιφάνειες και ονοµάζονται προστατικές αρτηρίες. Διακλαδίζονται σε δυο κλάδους τον ανιόντα, που είναι ο κύριος κλάδος του αδένα και τον κατιόντα. Οι φλέβες εκβάλλουν στο πλέγµα του Santorini, που βρίσκεται στον ηβοπροστατικό χώρο και σχηµατίζεται από την ένωση των φλεβών του πέους (εν τω βάθη ραχιαία φλέβα του πέους) και του προστάτη. Αυτό µε τη σειρά του, εκβάλλει στην υπογάστριο φλέβα. Επίσης, µέρος του φλεβικού αίµατος αποχετεύεται µε την αιµορροιδική φλέβα και µε ελεύθερες αναστοµώσεις (πλέγµα του Batson) προς τις φλέβες των λαγόνιων οστών και των ιερών και οσφυϊκών σπονδύλων. (Snell 1992) Η λεµφική αποχέτευση αρχίζει µέσα στον αδένα, γύρω από κάθε αδένιο µε ένα πλέγµα λεµφαγγείων. Τα λεµφαγγεία σχηµατίζουν ένα ενδοπροστατικό λεµφικό δίκτυο. Στο επίπεδο της προστατικής κάψας σχηµατίζεται το περιπροστατικό λεµφικό πλέγµα. Το οπίσθιο και άνω τµήµα της οπίσθιας επιφάνειας παροχετεύει στην οµάδα των έξω λαγόνιων λεµφογαγγλίων, το οπίσθιο επιφάνειας στα λεµφογγάγλια που βρίσκονται και κάτω τµήµα της οπίσθιας στα πλάγια του ακρωτηρίου των µαιευτήρων, το κάτω τµήµα του αδένα στην οµάδα των υπογαστρίων ενώ το πρόσθιο τµήµα παροχετεύει στην οµάδα των υπογαστρίων που είναι κοντά στο αρχικό τµήµα της έσω λαγονίου αρτηρίας. Τέλος η νεύρωση είναι πλουσιότατη και αποτελείται από συµπαθητικές νευρικές απολήξεις που προέρχονται α πό τα κάτω υπογάστρια και παρασυµπαθητικές που προέρχονται από τα πυελικά σπλαχνικά νεύρα. (Snell 1992) 2.2 Ιστολογικά χαρακτηριστικά Το κύριο δοµικό συστατικό του προστάτη είναι τα προστατικά αδένια. Αυτά διατάσσονται σε τρείς οµόκεντρες οµάδες γύρω από την ουρήθρα: 1. Τα έσω περιουρηθρικά ή βλεννογονικά αδένια που είναι µικρά και εκβάλλουν απευθείας στην ουρήθρα, [25]

26 2. Τα έξω περιουρηθρικά ή υποβλεννογόνια που είναι περισσότερα και εκβάλλουν µέσω µικρών πόρων στην οπίσθια επιφάνεια των οπισθοπλάγιων ουρηθρικών κόλπων, εκατέρωθεν της ουρηθρικής ακρολοφίας και 3. Τα κύρια προστατικά αδένια της περιφερικής ζώνης που εκβάλουν στην ουρήθρα µέσω µακρών πόρων κατά µήκος της ουρηθρικής ακρολοφίας Οι δύο πρώτες αδενικές ο µάδες αποτελούν τη κεντρική ζώνη του προστάτη. (Abrahamsson and Lilja 1989) Οι πόροι των προστατικών αδενίων στο αποµακρυσµένο τµήµα τους, επενδύονται από υψηλό κυλινδρικό επιθήλιο µε µεγάλη εκκριτική ικανότητα, στο εγγύς τµήµα αυτό γίνεται προοδευτικά κυβοειδές και τελικά µεταπίπτει σε χαµηλό κυλινδρικό µε µη εξακριβωµένη εκκριτική ικανότητα. Η διαφορά αυτή στη δοµή και λειτουργία του επιθηλίου φαίνεται να οφείλεται στην αλληλεπίδραση µε το προστατικό στρώµα µέσω πεπτιδικών αυξητικών παραγόντων. Το προστατικό στρώµα αποτελείται από δυο κύρια είδη κυττάρων: λεία µυϊκά κύτταρα ινοβλάστες. Ανευρίσκονται επίσης κύτταρα του ανοσοποιητικού και νευροµϋικά κύτταρα. (Abrahamsson and Lilja 1989) Το προστατικό επιθήλιο αποτελείται από τρία κύρια είδη κυττάρων: 1. Τα επιθηλιακά 2. Τα κύτταρα της βασικής µεµβράνης 3. Τα νευροενδοκρινή κύτταρα Τα επιθηλιακά εκκριτικά κύτταρα διαχωρίζονται εύκολα από την µορφολογία από τα εκκριτικά κυστίδια. Είναι θετικά στις χρώσεις PSA, όξινη φωσφατάση και άλλα ένζυµα. Εκφράζουν χαρακτηριστικούς δείκτες όπως κυτοκερατίνες 8 και 18 και υψηλά επίπεδα ανδρογονικών υποδοχέων (AR). Είναι συνδεδεµένα µεταξύ τους µε µόρια πρόσφυσης (CAMs και η βάση τους προσφύεται στη βασική µεµβράνη µέσω υποδοχέων των ιντεγκρινών. Διακρίνονται πέντε τύποι επιθηλιακών κυττάρων: τύπος Ι: κύτταρα της βασικής µεµβράνης, τύπος ΙΙ: τα άωρα µη εκκριτικά κύτταρα, τύπος ΙΙΙ: τα ώριµα εκκριτικά κύτταρα, τύπος Ι V: τα κύτταρα που ξεκινούν την απόπτωση και τύπος V: τα εκφυλισµένα κύτταρα. Τα βασικά είναι µικρά αδιαφοροποίητα κύτταρα πλούσια σε κερατίνες 4, 5, 6 και 14, εκφράζουν το p63 και χαµηλά επίπεδα AR και συµπεριφέρονται σαν πολυδύναµα αρχέγονα κύτταρα [26]

27 παράγοντας επιθηλιακά εκκριτικά κύτταρα. (Abrahamsson and Lilja 1989; Albrecht et al. 2004) Τέλος τα νευροενδοκρινή ή APUD (amine precursor uptake and decarboxylation) κύτταρα, απαντώνται σε όλο το εκκριτικό επιθήλιο του προστάτη καθώς και στο ουροθήλιο που καλύπτει τους πόρους και εκφράζουν ενδοκρινείς δείκτες όπως χρωµογραφίνη Α, συναπτοψίνη και είναι αρνητικά για τους AR υποδοχείς. Στον προστάτη απαντώνται τρία είδη τέτοιων κυττάρων, τα νευροενδοκρινή κύτταρα που περιέχουν σεροτονίνη και TSH (Thyroid Stimulating Hormone) και είναι η πλειοψηφία στο εκκριτικό επιθήλιο και άλλα δυο είδη κυττάρων που περιέχουν καλσιτονίνη και σωµατοστατίνη. Τα κύτταρα αυτά µε την έκκριση ορµονικών πολυπεπτιδίων και αµινών ρυθµίζουν την κυτταρική λειτουργία. (Abrahamsson and Lilja 1989; Albrecht et al. 2004) 2.3 Ενδοκρινής ρύθµιση στην ανάπτυξη και λειτουργία του προστάτη Την έβδοµη εµβρυική εβδοµάδα, µε την επίδραση του Υ χρωµοσώµατος, αρχίζει η διαφοροποίηση των γονάδων και η ανάπτυξη των όρχεων. Το SRY γονίδιο (Sex Determing Region Y Gene), που αναγνωρίστηκε και κλωνοποιήθηκε στο Υ χρωµόσωµα, είναι απαραίτητο για τη διαφοροποίηση των αδιαφοροποίητων γονάδων σε όρχεις µε τη βοήθεια των γονιδίων, SOX9 που βρίσκεται στο χρωµόσωµα 17, ογκοκατασταλτικό γονίδιο WT1 (Wilms tumour 1 gene) που βρίσκεται στο χρωµόσωµα 11p13 και του µεταγραφικού παράγοντα SF1 (Steroidogenic factor 1). (Taplin and Ho 2001) Την 8 η εβδοµάδα τα εµβρυικά κύτταρα Leyding πολλαπλασιάζονται έντονα και αρχίζουν να παράγουν τεστοστερόνη. Η τεστοστερόνη µετατρέπεται σε 5 α- διϋδροτεστοστερόνη (DHT) µε τη βοήθεια του ενζύµου 5 α-αναγωγάση. Η DHT και η τεστοστερόνη συνδέονται µε ειδικούς ανδρογονικούς υποδοχείς (AR) του γεννητικού συστήµατος και προάγουν την ανάπτυξη του προστάτη και των έξω γεννητικών οργάνων. (Εικόνα 6) Πρόσφατες µελέτες έδειξαν ότ ι οι ARs ανιχνεύονται στο ουροθήλιο που καλύπτει τους πόρους καθώς και το στρώµα του προστάτη από την 9 η εµβρυική εβδοµάδα. Παράλληλα η έκφραση της 5 α - αναγωγάσης αρχίζει να επισηµαίνεται στο προστάτικο στρώµα από τη 10 η εβδοµάδα. Κατά την 20 η εβδοµάδα, τα επίπεδα της τεστοστερόνης καθώς και η έκφραση της 5 α-αναγωγάσης µειώνονται και κατά την 34 η εβδοµάδα η 5 α- αναγωγάση δεν είναι πλέον εµφανής. (Griffiths et al. 1999; Taplin and Ho 2001) [27]

28 Εικόνα 6: Διαφοροποίηση και αρρενοποίηση του αρσενικού φύλου Η εύρυθµη λειτουργία του αναπαραγωγικού συστήµατος εξαρτάται από την φυσιολογική λειτουργία του άξονα υποθάλαµος-υπόφυση-όρχεις. Ο υποθάλαµος απελευθερώνει την εκλύουσα γοναδοτροπίνη ορµόνη (Gonadotropin Releasing Hormone, GnRH) και την εκλύουσα ωχρινοτρόπο ορµόνη (Luteinising Hormone Releasing Hormone, LHRH). Αυτή διεγείρει τον πρόσθιο λοβό της υπόφυσης από όπου εκκρίνονται οι γοναδοτροπίνες, θυλακιοτρόπος ορµόνη (Follicle Stimulating Hormone, FSH) και ωχρινοτρόπος ορµόνη (Luteinising Hormone, LH). Οι γοναδοτροπίνες µε τη σειρά τους ρυθµίζουν τη λειτουργία των όρχεων και την παραγωγή ανδρογόνων. (Griffiths et al. 1999; Taplin and Ho 2001) Η GnRH είναι ένα δεκαπεπτίδιο που εκκρίνεται από τον τοξοειδή πυρήνα του υποθαλάµου προς το πυλαίο αγγειακό σύστηµα υποθαλάµου-υπόφυσης. Στη συνέχεια µεταφέρεται προς το πρόσθιο λοβό της υπόφυσης, µε το αίµα του πυλαίου συστήµατος, εκεί διεγείρει την έκκριση LH και FSH. Η FSH είναι µια γλυκοπρωτεΐνη που απελευθερώνεται κατά κύµατα από τα γοναδοτρόπα κύτταρα του προσθίου λοβού της υπόφυσης. Ασκεί τη δράση της στα κύτταρα Sertoli, όπου [28]

29 προκαλεί είτε την έκκριση ορ µονών (Androgen Binding proteins, ανασταλτίνης, τρανσφερίνης κ.α.) είτε την παραγωγή ανδρογόνων και οιστρογόνων (στερεοειδογένεση, έχοντας σαν πρώτη ύλη την προγεστερόνη κι όχι τη χοληστερόλη). (Griffiths et al. 1999; Stocco 1999) Η FSH ρυθµίζει, µέσω των κυττάρων Sertoli, τη σπερµατογένεση. ( Εικόνα 7) Επίσης συµβάλλει στην παραγωγή των υποδοχέων της LH στα κύτταρα Leyding. Η έκκριση της κυρίως αναστέλλεται από την ινχιµπίνη. Η LH είναι επίσης µια γλυκοπρωτεΐνη που παράγεται στα κύτταρα του προσθίου λοβού της υπόφυσης µαζί µε τη FSH. Η έκκριση της στη συστηµατική κυκλοφορία γίνεται κατά εκκριτικά κύµατα, η συχνότητα των οποίων στον άνθρωπο είναι 4.4/ώρα. Η συχνότητα αυτή αντανακλά και τη συχνότητα έκκρισης της GnRH. (Morales et al. 2000) Η κύρια δράση της LH αφορά στα κύτταρα του Leyding. Συνδέεται µε τους ειδικούς υποδοχείς της κυτταρικής µεµβράνης και ενεργοποιεί το µηχανισµό της αδενυλικής κυκλάσης και του camp µε αποτέλεσµα τη σύνθεση των στεροειδών ορµονών και κυρίως της τεστοστερόνης. Η τεστοστερόνη του πλάσµατος κατά 95% παράγεται από τα κύτταρα του Leyding. Η σύνθεση της γίνεται µε το µηχανισµό της στερεοειδογένεσης στα µιτοχόνδρια και στο ενδοπλασµατικό δίκτυο των κυττάρων. (Morales et al. 2000) Εικόνα 7: Ενδοκρινή ρύθµιση του αναπαραγωγικού συστήµατος [29]