Αφηρημένο

Η έκθεση σε ακτινοβολία κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης προκαλεί όρχεων όγκοι των γεννητικών κυττάρων (TGCT) και μειώνει τη σπερματογένεση σε ποντίκια. Ωστόσο, αν το DNA βλάπτουν χημειοθεραπευτικούς παράγοντες προκαλούν αυτά τα αποτελέσματα σε ποντίκια παραμένει ασαφής. Μεταξύ αυτών των παραγόντων, κυκλοφωσφαμίδη (CP) αυτή τη στιγμή χρησιμοποιείται για τη θεραπεία του καρκίνου του μαστού σε έγκυες γυναίκες, καθώς και τα αποτελέσματα της έκθεσης του εμβρύου σε αυτό το φάρμακο που εκδηλώνεται στους απογόνους πρέπει να κατανοηθεί καλύτερα να προσφέρουν τέτοιους ασθενείς κατάλληλες συμβουλές. Η παρούσα μελέτη σχεδιάστηκε για να καθοριστεί αν η έκθεση του εμβρύου σε CP προκαλεί καρκίνο των όρχεων και /ή των γονάδων τοξικότητα σε 129 και σε 129.MOLF συγγενή (L1) ποντίκια. Η έκθεση σε CP σε έμβρυα ημέρες 10,5 και 11,5 αυξηθεί δραματικά TGCT επίπτωση στο 28% στους απογόνους των 129 ποντικών (τιμή ελέγχου, 2%) και στο 80% στην αρσενικούς απογόνους του L1 (τιμή ελέγχου 33%). Οι αυξήσεις αυτές είναι παρόμοιες με εκείνες που παρατηρήθηκαν σε δύο γραμμές ποντικών με ακτινοβολία.

ενδομήτρια έκθεση σε

CP επίσης μείωσε σημαντικά βάρη όρχεων κατά ηλικία των 4 εβδομάδων έως ~ 70% του ελέγχου και επάγεται ατροφική σπερματικών σωληναρίων σε ~ 30% των όρχεων. Όταν το

στη μήτρα

CP-εκτεθειμένες 129 ποντίκια φτάσει στην ενηλικίωση, υπήρχαν σημαντικές μειώσεις των όρχεων και της επιδιδυμίδας σπερματικά σε 62% και 70%, αντίστοιχα, των ελέγχων. Σε θηλυκούς απογόνους, CP προκάλεσε την απώλεια του 77% των αρχέγονων ωοθυλακίων και αυξημένη ενεργοποίηση της ανάπτυξης των ωοθυλακίων. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι i) βλάβη του DNA είναι ένας κοινός μηχανισμός που οδηγεί σε επαγωγή του καρκίνου των όρχεων, ii) αυξημένη επαγωγή καρκίνου όρχεων από εξωτερικούς παράγοντες είναι ανάλογη με την αυθόρμητη συχνότητα λόγω εγγενών γενετική ευαισθησία, και iii) τα παιδιά που εκτίθενται σε ακτινοβολία ή DNA επιζήμια χημειοθεραπευτικούς παράγοντες

στη μήτρα

μπορεί να έχουν αυξημένο κίνδυνο ανάπτυξης καρκίνου του όρχεως και έχει μειωθεί σπερματογένεσης δυναμικό ή μειωμένη αναπαραγωγική διάρκεια ζωής

Παράθεση:. Comish PB, Drumond AL, Kinnell HL, Άντερσον RA, Matin Α, Meistrich ML, et al. (2014) Εμβρύου κυκλοφωσφαμίδη έκθεσης Προκαλεί καρκίνο των όρχεων και μειωμένη σπερματογένεση και των ωοθηκών Αριθμοί θυλακίου σε ποντίκια. PLoS ONE 9 (4): e93311. doi: 10.1371 /journal.pone.0093311

Συντάκτης: Stefan Schlatt, Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Münster, Γερμανία

Ελήφθη: 28 του Ιανουαρίου, 2014? Αποδεκτές: 27, Φεβρουαρίου του 2014? Δημοσιεύθηκε: 1 Απρ, 2014

Copyright: © 2014 Comish et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από τη Φλωρεντία M. Thomas Καθηγητή στο Cancer Research στο MLM, Αντικαρκινικό Κέντρο υποστήριξης Grant P30CA016672 από το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας και Ιατρικής Ερευνών Συμβούλιο G1100357 επιχορήγηση Κ.Δ.Π.. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

κατά τα τελευταία 50 χρόνια, η συχνότητα εμφάνισης όγκων των όρχεων γεννητικών κυττάρων (TGCTs) μεταξύ Καυκάσιων ανδρών ηλικίας 15-40 ετών, η ομάδα στην οποία αυτές οι κακοήθειες συμβαίνουν πιο συχνά, έχει αυξηθεί κατά 3 φορές [1]. την παραγωγή σπέρματος των ανδρών μειώθηκε επίσης σταθερά κατά τη διάρκεια των τελευταίων έξι [2] δεκαετίες. Και οι δύο από αυτές τις ανεπιθύμητες εκβάσεις προτείνεται να είναι το αποτέλεσμα της προγεννητικής έκθεσης σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, κυρίως ενδοκρινικών διαταρακτών [3]. Παρ ‘όλα αυτά, δεν υπάρχουν μελέτες που δείχνουν κατηγορηματικά ενδοκρινικών διαταρακτών να τους αιτιολογικούς παράγοντες πίσω από την αύξηση της συχνότητας εμφάνισης TGCT [4], [5]. Επιπλέον, υπάρχει μια αύξηση σε πρόωρη εμμηνόπαυση (πρόωρη ωοθηκική ανεπάρκεια) σε γυναίκες που φαίνεται ότι οφείλεται στην αυξημένη επιβίωση των ασθενών με καρκίνο που έλαβαν θεραπεία με ραδιοθεραπεία και χημειοθεραπεία ως παιδιά ή νεαρούς [6] οι γυναίκες σε μεγάλο βαθμό? Ωστόσο, δεν έχουν εξεταστεί η συμβολή του εμβρύου ανοιγμάτων.

Το μοντέλο 129 ποντικού [7], η οποία έχει μια συχνότητα 5% των όρχεων τερατώματα, είναι το μόνο ζωικό μοντέλο της ανθρώπινης TGCTs, και αν και κατά πόσο τα αποτελέσματα χρησιμοποιώντας αυτό το μοντέλο μπορεί να επεκταθούν σε όγκους που προκύπτουν στους νεαρούς άνδρες είναι ακόμα ένα θέμα κάποια συζήτηση, υπάρχουν πολλές ομοιότητες. Αυτά τα τερατώματα είναι ιστολογικά και αναπτυξιακά παρόμοια με την ανθρώπινη τερατώματα. Σε ανθρώπους και ποντίκια, τερατώματα προκύψουν κατά την πρώιμη μεταγεννητική ανάπτυξη λόγω της αποτυχίας των πολυδύναμων ΡΟΟ, φθάνουν στο γεννητικό κορυφογραμμή, για να διαφοροποιηθούν σε γονοκύτταρα δεσμευτεί για τη σπερματογένεση [7], [8]. Περαιτέρω, και οι δύο έχουν προδιάθεση από μεταλλάξεις στα γονίδια Kitl ή Dmrt1 [9] – [12], και οι δύο φαίνεται να περιλαμβάνουν επιγενετικές μεταβολές στην αιτιολογία τους [13], [14]

Σε προηγούμενη μελέτη,. βρήκαμε ότι η συχνότητα εμφάνισης TGCT της ποντίκια που εκτέθηκαν σε χαμηλές δόσεις ιονίζουσας ακτινοβολίας

στη μήτρα

αυξήθηκε δραματικά πάνω από εκείνη των ποντικών ελέγχου [5]. Βρήκαμε επίσης ότι, όρχεις μη φέρουν όγκο ήταν σημαντικά μικρότερες στις 28 ημέρες από την ηλικία, σε σύγκριση με μη ακτινοβολημένα ομολόγους, υποδεικνύοντας μειωμένη σπερματογένεση. Αναγωγή των ευρημάτων αυτών σε ανθρώπινες συνθήκες μας οδήγησαν να υποθέτουν ότι η έκθεση στην ακτινοβολία

στη μήτρα

μπορεί να αυξήσει τους κινδύνους άνδρες »της TGCT και στειρότητα. Ωστόσο, με δεδομένες τις σχετικά χαμηλές δόσεις ακτινοβολίας που οι γυναίκες της αναπαραγωγικής ηλικίας λαμβάνουν επί του παρόντος, είναι απίθανο ότι η ακτινοβολία

στη μήτρα

ήταν υπεύθυνη για την παγκόσμια αύξηση στη συχνότητα εμφάνισης TGCT και μείωση του αριθμού των σπερματοζωαρίων. Μάλλον, η έκθεση σε ένα χημικό του οποίου η κύρια βιολογική μηχανισμός δράσης είναι παρόμοιο με εκείνο της ακτινοβολίας μπορεί να είναι υπεύθυνη για αυτές τις ανεπιθύμητες εκβάσεις.

Επειδή ακτινοβολία δρα βλάβη του DNA, υποθέσαμε ότι οι χημικές ουσίες που βλάπτουν το DNA, ιδιαίτερα το εξαιρετικά καρκινογόνους παράγοντες αλκυλίωσης, μπορεί να είναι υποψήφιοι για την επαγωγή TGCT. Επιλέξαμε να εξετάσει τα αποτελέσματα της κυκλοφωσφαμίδης (CP) επειδή έχει μελετηθεί ευρέως και χρησιμοποιείται για τη θεραπεία εγκύων γυναικών, όπως εκείνες με τον καρκίνο του μαστού, ως μέρος του FAC (5-φθοριοουρακίλη, αδριαμυκίνη, κυκλοφωσφαμίδη) θεραπευτική αγωγή σε συνδυασμό χημειοθεραπείας [15] . CP μπορεί να είναι καρκινογόνο για το έμβρυο, καθώς έχει υψηλή διαπλακούντια μεταφορά σε πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου [16], προκαλεί θραύσεις σκελών DNA σε έμβρυα ποντικού [17], και προκαλεί δευτερογενείς κακοήθειες σε ασθενείς με καρκίνο [18]. Επιπλέον CP είναι μια σημαντική τοξική για την αναπαραγωγή σε αρσενικά και θηλυκά ποντίκια [19], [20] και προεφηβικής και ενήλικους ανθρώπους που εκτίθενται σε CP μπορεί να αναπτύξει μόνιμη αζωοσπερμία και την πρόωρη ωοθηκική ανεπάρκεια [21], [22]. Ωστόσο, τα αποτελέσματά της στην καρκινογένεση και αναπαραγωγική λειτουργία μετά την εμβρυϊκή εκθέσεις δεν έχουν ακόμα ερευνηθεί.

Ως εκ τούτου, υποθέσαμε ότι

στη μήτρα

έκθεση CP μπορεί να είναι καρκινογόνο για τους όρχεις και να προκαλέσουν αναπαραγωγική τοξικότητα και στα δύο φύλα. Χρησιμοποιήσαμε το 129, καθώς και το πιο ευαίσθητο μοντέλο ποντικού καρκίνος των όρχεων 129.MOLF-L1 για τη δοκιμή επαγωγή TGCT από αυτό το χημικό και επίσης να δοκιμαστεί όρχεων τοξικότητα. Μόνο 129 ποντικοί χρησιμοποιήθηκαν για να δοκιμαστεί η τοξικότητα των ωοθηκών. Ανοίγματα έγιναν σε Ε10.5 και 11,5 που είναι γνωστό ότι είναι ένα ευαίσθητο στάδιο για την επαγωγή των όρχεων [5], [7]. Επιπλέον, υπάρχουν μόνο 1.000 έως 3.000 γεννητικά κύτταρα σε αυτές τις ηλικίες και τα στρωματικά κύτταρα είναι μόλις σχηματίζεται, καθιστώντας τόσο τα γοναδικά γεννητικών κυττάρων και στρωματικά κύτταρα στόχους για αναπαραγωγική τοξικότητα.

Υλικά και Μέθοδοι

ποντίκια και αναπαραγωγής

συγγενή συγγενών 129.MOLF-L1 ποντίκια, που αναφέρεται ως L1, είχε προέλθει από τη διέλευση 129S1 /SvImJ και Molf /Ei συγγενείς ποντικοί των

Mus musculus molossinus

υποείδη [23]. Περίπου το 30% των L1 άνδρες αναπτύσσουν αυθόρμητα όγκους των όρχεων. Επιπλέον, 129S1 /SvImJ (Jackson Laboratories, Bar Harbor, ΜΕ) και 129 /S5 (προηγουμένως ελήφθη από Taconic και διατηρήθηκαν στο εργαστήριο μας) ποντικοί, και οι δύο εκ των οποίων έχουν ~ 5% συχνότητα εμφάνισης αυθόρμητα αναπτυχθεί TGCTs χρησιμοποιήθηκαν επίσης. Δεν υπάρχουν σημαντικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των αποτελεσμάτων με τις δύο 129 sublines παρατηρήθηκαν, έτσι ώστε τα δεδομένα μπορούν να συνδυαστούν.

Όλες οι πειραματικές διαδικασίες εγκρίθηκαν από τη Φροντίδα των Ζώων και Χρήση Επιτροπή MD Anderson Cancer Center Θεσμική με τον εγκεκριμένο αριθμό πρωτοκόλλου 110712632 και 110712633. Τα ποντίκια που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη ήταν στεγάζεται σε εγκαταστάσεις στο MD Anderson που έχουν καταχωρηθεί από το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ και διαπιστευθεί από την αμερικανική Ένωση για την Διαπίστευση του Εργαστηρίου φροντίδα των ζώων.

Θεραπείες

Παροδικό ζευγαρώματα πραγματοποιήθηκαν με ζεύγη L1 ή 129 ποντίκια.

οι έγκυες γυναίκες είχαν ακτινοβοληθεί με δύο δόσεις των 0,8 Gy του

6 ° ακτινοβολίας Co-γάμμα δοθεί τις ημέρες 10.5 και 11.5 της εγκυμοσύνης τους (Ε10.5 και Ε11.5) όπως περιγράφηκε προηγουμένως [5]. Το αρσενικό απόγονο των 129 και L1 φράγματα από τις ίδιες αποικίες αναπαραγωγής που δεν έλαβαν καμία από αυτές τις θεραπείες ή τους χειρισμούς αναλύθηκαν ως μάρτυρες.

Οι έγκυες 129 ή L1 ποντίκια με ένεση (ip) με CP, διαλυμένο σε φυσιολογικό ορό σε δόσεις των 7,5 mg /kg τις ημέρες 10.5 και 11.5 της εγκυμοσύνης. Οι απόγονοι από τα φράγματα του ίδιου αποικία αναπαραγωγής που έλαβαν φυσιολογικό ορό κατά τις ημέρες αυτές χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες.

Ανάλυση

αρσενικούς απογόνους που εκτίθενται σε κυκλοφωσφαμίδη ή ακτινοβολία

στη μήτρα

και ελέγχου αρσενικό απόγονο υποβλήθηκαν σε ευθανασία σε ηλικία 4 εβδομάδων, επειδή οι περισσότεροι όγκοι των όρχεων είναι εύκολα παρατηρήσιμα σε αυτή την ηλικία [23]. Για τον προσδιορισμό των επιπτώσεων της

στη μήτρα

κυκλοφωσφαμίδη έκθεση στη σπερματογένεση σε ενήλικες, κάποιοι απόγονοι των ποντικών 129Sv κρατήθηκαν μέχρι την ηλικία των 8 εβδομάδων και στη συνέχεια υποβάλλονται σε ευθανασία. Οι όρχεις ζυγίστηκαν και στη συνέχεια σταθεροποιήθηκαν σε διάλυμα Bouin για ιστολογική εξέταση και οι όγκοι που προσδιορίζονται από την ανάλυση των αιματοξυλίνη και ηωσίνη τομές χρώση, όπως περιγράφεται προηγουμένως [5].

Σε τομές από φυσιολογικά μη φέροντα όγκο όρχεις του 4-εβδομάδων ποντίκια, οι αριθμοί των μετρίως μεγάλων ατροφικής σωληνάρια χωρίς γεννητικά κύτταρα (Sertoli-μόνο σωληνάρια), παρατηρήθηκε κυρίως στην εσωτερική περιοχή ενός μόνο μέσα διατομή του όρχεως, μετρήθηκαν. Τα μικρά ατροφική tubules υπάρχει στην περιφερειακή περιοχή κοντά στις πλεγματικές όρχεις εξαιρέθηκαν από την ανάλυση αυτή. Περιστασιακή όρχεις στις ομάδες ελέγχου ή θεραπείας που είχε 30 μm σε D? 10 μm σε G και H.

Η

Επιπλέον, σε 28 ημέρες από την ηλικία τα βάρη των όγκων χωρίς όρχεις των 129 και L1 ποντίκια που εκτέθηκαν σε CP

στη μήτρα

ήταν μειώνεται στο 74% και 72%, αντίστοιχα, αυτών των ποντικών ελέγχου (Πίνακας 3)? παρόμοια με τη μείωση που παρατηρήθηκε με 2 × 0.8 Gy ακτινοβολίας

στη μήτρα

. Αυτή η μείωση του βάρους των όρχεων δεν φάνηκε να είναι το αποτέλεσμα της απώλειας βάρους του σώματος, όπως η αναλογία του βάρους των όρχεων με το σωματικό βάρος του τοξικού εκτεθειμένων ποντικών ήταν επίσης σημαντικά χαμηλότερη από εκείνη των ποντικών ελέγχου. Ατροφική Sertoli κύτταρο-μόνο σωληνάρια παρατηρήθηκαν συχνά στις ομάδες των ποντικών που υπέστησαν αγωγή (Εικόνα 1 C & amp?. D), αλλά σπάνια παρατηρείται στους μάρτυρες. Για παράδειγμα, περίπου το 30% των όρχεων από την CP- ή ακτινοβολία επεξεργασμένο 129 ποντίκια είχαν ατροφική σωληναρίων με ένα μέσο όρο 6 ανά τμήμα όρχεων (Πίνακας 3). Σε αντίθεση παρατηρήθηκαν ατροφική σωληναρίων σε μόνο 4% των όρχεων από ποντικούς ελέγχου, με ένα μέσο όρο 1,6 ατροφικής σωληναρίων ανά τμήμα. Ακόμα και όταν

ενδομήτρια

CP-129 εκτίθεται ποντικούς ενηλικίωση, τα βάρη των όρχεων παρέμεινε μειώνεται στο 78% των τιμών ελέγχου (Πίνακας 4). Μειώσεις στις μετρήσεις των όρχεων και επιδιδυμίδας σπέρματος σε 62% και 70%, αντίστοιχα, από παρατηρήθηκαν ελέγχων σε αυτά τα ποντίκια μετά

ενδομήτρια έκθεση

CP, αποδεικνύοντας ότι η απώλεια των γεννητικών κυττάρων ήταν κυρίως υπεύθυνη για τη μείωση των όρχεων βάρη.

η

σε θηλυκούς απογόνους,

στη μήτρα

έκθεση σε CP μείωσε σημαντικά τον όγκο των ωοθηκών σε τιμή 5,5 ± 0,6 × 10

7 μm

3, σε σύγκριση με 13,0 ± 1,4 × 10

7 μm

3 σε ελέγχους (

P

= 0.001? Το Σχ. 1 Ε & amp? F). Σε αυτά τα ποντίκια, οι αριθμοί των αρχέγονων ωοθυλακίων ανά ωοθήκη ήταν μόνο το 23% των ποντικών ελέγχου (Πίνακας 5 και Σχήμα 1 G & amp?. Η). Είναι ενδιαφέρον, αν και ποντίκια που εκτέθηκαν σε CP

στη μήτρα

είχε χαμηλότερους αριθμούς της καλλιέργειας (μεταβατική, πρωτοβάθμια, δευτεροβάθμια και) θυλάκια από τους ελέγχους, η αναλογία του συνολικού αριθμού των αναπτυσσόμενων ωοθυλακίων με τον αριθμό των αρχέγονων ωοθυλακίων αυξήθηκε από 0,23 σε ελέγχους σε 0,62 στο

στη μήτρα

CP-εκτεθειμένες απογόνων (

P

& lt? 0,05).

η

Συζήτηση

στο παρούσα μελέτη δείξαμε για πρώτη φορά ότι η έκθεση σε χημικές ουσίες κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης μπορεί να προκαλέσει TGCTs. Δείξαμε επίσης ότι

στη μήτρα

έκθεση σε ακτινοβολία ή CP δραματικά αυξάνει τη συχνότητα εμφάνισης όγκων των όρχεων σε 129 ποντίκια, επεκτείνοντας έτσι τα προηγούμενα ευρήματά μας χρησιμοποιώντας L1 ποντίκια, τα οποία είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στις όρχεων όγκους [5], για μια που χρησιμοποιούνται συνήθως στέλεχος ποντικών που είναι μόνο μετρίως ευαίσθητα σε τέτοιους όγκους. Οι ποιοτικές και ποσοτικές ομοιότητες στην επαγωγή TGCTs μεταξύ των ποντικών που εκτίθενται σε ακτινοβολία

ενδομήτρια

και εκείνα σε ποντίκια εκτέθηκαν σε CP

ενδομήτρια

δείχνουν ότι η ακτινοβολία και CP έχουν παρόμοιους μηχανισμούς του ορχικού ογκογένεσης . Επίσης έδειξε ότι αυτά

ενδομήτρια

-exposures οδήγησε σε μειώσεις σημειώνονται στους αριθμούς των γεννητικών κυττάρων στις ωοθήκες των θηλυκών απογόνων και στους όρχεις των αρσενικών απογόνων που δεν ανέπτυξαν όγκους.

Τα χρονικά σημεία για την έκθεση σε πιθανούς καρκινογόνους παράγοντες για την επαγωγή της TGCTs είχαν αρχικά επιλεγεί σε Ε10.5 και Ε11.5 [5] δεδομένου ότι αυτές είναι οι πρώτες ημέρες αμέσως μετά τα ΡΟΟ αποικίσουν την εμβρυϊκή γονάδων και υφίστανται εκτεταμένες επιγενετικές αλλαγές [14]. Επιπλέον, οι ΡΟΟ ακόμη εκφράζουν δείκτες pluripotency και έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν τερατώματα σε προσδιορισμούς μεταμόσχευση [7], οι οποίες χάνονται από την ημέρα Ε13.5. Η επίδειξη ευαισθησίας σε επαγωγή TGCTs κατά τη διάρκεια αυτού του χρονικού περιθωρίου για δύο παράγοντες, CP και την ακτινοβολία, και για τα δύο στελέχη ποντικών, 129 και L1, υποστηρίζει αυτή την επιλογή. Παρά το γεγονός ότι άλλες εποχές δεν έχουν ακόμη διερευνηθεί, το πιθανότερο είναι ότι το παράθυρο της ευαισθησίας σε επαγωγή TGCTs με ακτινοβολία και CP περιορίζεται σε Ε10.5 να Ε12.5 σε ποντικούς, η οποία είναι η περίοδος σε ποντίκια κατά την οποία τα ΡΟΟδ στους όρχεις και είναι πολυδύναμα, και δεν έχουν ακόμη δεσμευτεί για γεννητικών κυτταρικών σειρών.

Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι η ενιαία ανοίγματα της χαμηλής δόσης (-1.5 Gy) ακτινοβολία παραδοθούν μεταξύ Ε14.5 και την αιτία γέννησης μακροπρόθεσμη ζημιά σε σπερματογένεση και στις δύο ποντικούς [27] και τους αρουραίους [28]. Τα ευρήματα της παρούσας μελέτης δείχνουν ότι αυτό το παράθυρο της ευαισθησίας στην ακτινοβολία είναι ακόμη μεγαλύτερη, εκτείνεται σε συντομότερο Ε11.5 ή Ε10.5. Τα αποτελέσματα που παρατηρήθηκαν δείχνουν ότι οι προγεννητικές όρχεις είναι πιο ευαίσθητα στις μακροπρόθεσμες συνέπειες της έκθεσης σε ακτινοβολία από ό, τι των ενηλίκων όρχεις είναι.

Αν και CP είναι μια γνωστή τερατογόνος και τοξική για την αναπαραγωγή στα θηλαστικά μετά από μεταγεννητική έκθεση, η προγεννητική επιπτώσεις της στην σπερματογένεση είναι σχετικά άγνωστη. Μια μελέτη [29] ανέφερε ότι CP που δόθηκε σε αρουραίους κατά την ημέρα 12 της κύησης επηρεάζεται η μετανάστευση των ΡΟΟ στα έμβρυα, αλλά δεν ακολούθησε την μεταγεννητική ανάπτυξη των γονάδων. Η ανακάλυψή μας ότι μια συνολική δόση των ΠΣ των 15 mg /kg έχει μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στη σπερματογένεση δείχνει ότι οι άνδρες γονάδων σε Ε10.5-Ε11.5 είναι πολύ πιο ευαίσθητα σε CP από ό, τι των ενηλίκων όρχεις είναι [30]. Επειδή σπερματογένεση ήταν ευαίσθητη σε ακτινοβολία από Ε10.5 με τη γέννηση, είναι πιθανό ότι σπερματογένεση είναι επίσης ευαίσθητα σε CP σε αυτούς τους χρόνους. Ωστόσο, αυτό μένει να δοκιμαστεί.

Η ευαισθησία του ωαρίου και θυλακιώδες αριθμούς για θεραπεία CP ήταν αναμενόμενο δεδομένου ότι η θεραπεία που επηρεάζονται σπερματογένεση δόθηκε σε Ε10.5-Ε11.5 όταν τα ΡΟΟ ήταν σε αδιαφοροποίητα γονάδες. Αν εξάντληση των ΡΟΟ δεν αντισταθμίστηκε με επιπλέον πολλαπλασιασμό των oogonia, αυτό πρέπει να οδηγήσει σε λιγότερα ωάρια στις ωοθήκες. Μελέτες που διερευνούν την έκθεση των θηλυκά έμβρυα αρουραίων σε χαμηλές δόσεις ακτινοβολίας [31] ή βουσουλφάνη [32] έχουν δείξει ότι η ωοθήκη είναι ευαίσθητο σε αυτούς τους παράγοντες μεταξύ Ε13.5 και 17,5. Ως εκ τούτου, είναι πιθανό ότι η ωοθήκη θα είναι ευαίσθητη σε CP καθ ‘όλη τη δεύτερο ήμισυ της ανάπτυξης του εμβρύου.

Επειδή CP, όπως η ακτινοβολία, είναι ένας παράγοντας που βλάπτουν το DNA, βλάβη του DNA μπορεί να είναι ένας κοινός μηχανισμός που οδηγεί στην TGCT σχηματισμό και των γεννητικών απώλεια κυττάρων στην εμβρυϊκή γονάδες. Η βλάβη που παράγεται από την ακτινοβολία και ότι προκαλείται από CP έχουν κάποια κοινά χαρακτηριστικά. Ακτινοβολία, είτε άμεσα είτε μέσω ελευθέρων ριζών /αντιδραστικά είδη οξυγόνου, έμμεσα προκαλεί κυρίως μονής και διπλής σπασίματα αλλά και δημιουργεί κάποια ζημιά βάση [33]. Τα CP μεταβολίτης μορφές φωσφοραμιδίου μουστάρδα προσαγωγές και διασταυρώσεις μεταξύ τους δεσμούς με το DNA [34] και την ακρολεΐνη μεταβολίτη παράγει αντιδραστικά είδη οξυγόνου και προσαγωγές DNA [35]. Η βλάβη του DNA πιθανό σκοτώνει τα ΡΟΟ οδηγούν σε ελλείψεις στην σπερματογένεση και τα αποθεματικά των ωοθηκών. Επιπλέον, προκειμένου να επισκευάσει ή να παρακάμψει την βλάβη του DNA, ένα μονοπάτι DNA-βλάβη-απόκριση ενεργοποιείται και η σχέση των γονιδίων σε αυτή την οδό για ανθρώπινο καρκίνο των όρχεων έχει αποδειχθεί σε μια μελέτη σύνδεσης γονιδιώματος σε επίπεδο [36]. Μία δυνατότητα για τον μηχανισμό με τον οποίο η απόκριση του DNA βλάβη προκαλεί TGCT είναι ότι παρεμβαίνει με τις εκτεταμένες επιγενετικές μεταβολές που συμβαίνουν εντός των ΡΟΟ μεταξύ Ε10.5 και 11.5 που εμπλέκονται στην απώλεια pluripotency και δέσμευσης για τη διαφοροποίηση των γεννητικών κυττάρων [14] .

Ο ρόλος της γενετικής υπόβαθρο στην επαγωγή της TGCT από εξωγενείς παράγοντες και η σχέση της με την αυθόρμητη εμφάνιση αξιολογήθηκε συγκρίνοντας την επαγωγή σε 129

vs.

ποντίκια L1. Δεδομένου ότι οι όγκοι ήταν παρόντες σε ένα υψηλό ποσοστό των εκτεθειμένων όρχεις και το αυξημένο μέγεθος που υποδεικνύεται πολλαπλές εστίες όγκου, ήταν απαραίτητο να εκτιμηθεί ο αριθμός των εστιών του όγκου ανά όρχεις, λαμβάνοντας υπόψη την κατανομή Poisson. Οι αριθμοί των εστιών ήταν πολύ μεγαλύτερη σε αγωγή L1 ποντικούς (0,81 και 1,38, αντίστοιχα, για CP και ακτινοβολία) από ό, τι σε 129 ποντικούς (0.19 και 0.16, αντίστοιχα) (Πίνακας S2). Τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η αύξηση της επαγόμενης από TGCTs παράγοντες βλάβης του DNA είναι ανάλογη προς την αυθόρμητη συχνότητα, και ότι ο επιδεκτικώς σε επαγωγή TGCT στον άνθρωπο θα εξαρτηθεί από την αυθόρμητη συχνότητα εμφάνισης σε διαφορετικής εθνικής προέλευσης [37].

ο μηχανισμός με τον οποίο η ακτινοβολία και CP αιτία σπερματογένεσης ελαττώματα πιθανό συνεπάγεται τη θανάτωση των ΡΟΟ ή υποστηρικτικά κύτταρα Sertoli. Ενώ μικρότερα όρχεις θα μπορούσαν να προκύψουν είτε από λιγότερα κύτταρα Sertoli ή σπερμογονιακά βλαστοκύτταρα να γεμίσει τα κόγχες, η παρουσία της ατροφικής σωληναρίων με μορφολογικά φυσιολογικό Sertoli κύτταρα (Σχ 1C & amp?. D) δείχνει ότι η απώλεια γεννητικά κύτταρα είναι το κύριο αποτέλεσμα

.

Η μείωση του αριθμού ωοθυλάκιο παρατηρήσαμε επίσης θα μπορούσαν να έχουν προκύψει από CP καταστρέφουν τα ΡΟΟ σε αδιαφοροποίητα γονάδες. Επιπλέον, η υψηλότερη αναλογία των αναπτυσσόμενων ωοθυλακίων σε αρχέγονες ωοθυλακίων σε CP-εκτεθειμένα ποντίκια συγκριτικά με τους ελέγχους επιδεικνύει μια αύξηση στο ρυθμό πρόσληψης θύλακα, όπως έχει παρατηρηθεί σε αρουραίους στους οποίους η έκθεση στη βουσουλφάνη

στη μήτρα

εξαντλημένο η αρχέγονη πισίνα θύλακα [38]. Αυτή η αυξημένη ενεργοποίηση των προσλήψεων θύλακα μπορεί να είναι αποτέλεσμα των χαμηλότερων συγκεντρώσεων των ανασταλτικών παραγόντων που παράγονται από τον μικρότερο αριθμό των αρχέγονων ωοθυλακίων ίδιοι [39] ή από χαμηλότερες ποσότητες Αντιμυλλέριος ορμόνη που παράγεται από μειωμένους αριθμούς των αναπτυσσόμενων ωοθυλακίων preantral [40]. Ο αυξημένος ρυθμός των προσλήψεων θύλακα θα ακόμη περισσότερο καταστρέφουν την αρχέγονη πισίνα θύλακα, όπως αυτά τα ποντίκια ηλικίας? έτσι θεραπείας CP

στη μήτρα

πριν από την έναρξη της μειωτικής διαδικασίας μπορεί να είναι ένα δυναμικό μοντέλο για την πρόωρη γήρανση των ωοθηκών.

Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης έχουν κλινική σημασία, καθώς πολλές έγκυες γυναίκες διαγιγνώσκονται

με καρκίνο του μαστού ή άλλων καρκίνων που απειλούν τη ζωή απαιτεί άμεση θεραπεία, η οποία συνήθως περιλαμβάνει προκαλούν βλάβη στο DNA παράγοντες αλκυλίωσης όπως CP. Μέσα στα τελευταία χρόνια αρκετές ομάδες έχουν αναφερθεί σε περισσότερα από 400 παιδιά των γυναικών που υποβάλλονται σε χημειοθεραπεία κατά το δεύτερο ή /και τρίτο τρίμηνο [41] – [45]. Το ποσοστό γεννήσεων ελάττωμα και τη γενική υγεία και την ανάπτυξη σε αυτά τα παιδιά δεν είναι σημαντικά διαφορετικές από αυτές των παιδιών των οποίων οι μητέρες δεν υποβλήθηκαν σε θεραπεία με χημειοθεραπεία κατά τη διάρκεια αυτών των χρόνων. Τα παιδιά αυτά περιλαμβάνονται εκείνα πάνω από 100 γυναίκες που έλαβαν δόσεις CP περίπου 2.000 mg /m

2, ένα μέρος του FAC χημειοθεραπεία για καρκίνο του μαστού ή γυναικολογικό κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης στο Πανεπιστήμιο του Τέξας MD Anderson Κέντρο Καρκίνου [15] (JT Litton, αδημοσίευτο επικοινωνιών). Ωστόσο, τα περισσότερα από τα παιδιά από τις παραπάνω μελέτες είναι σήμερα προεφηβικής και ακόμα δεν έχουν φθάσει την ηλικία κατά την οποία τα εμφανή σημάδια των πιθανών ανεπιθύμητων αποτελεσμάτων, όπως των όρχεων παθογένεια ή των ωοθηκών ανεπάρκεια γίνει εμφανής.

Στον άνθρωπο το παράθυρο της ευαισθησία του ΡΟΟ να ογκογενητικών αποτελεσμάτων των ζημιογόνων παραγόντων για το DNA είναι πιθανόν πιο παρατεταμένη από ό, τι στα τρωκτικά. Ο λόγος είναι, στον άνθρωπο η μετατροπή των δυνητικά πολυδύναμα ΡΟΟ να δεσμευτεί γεννητικά κύτταρα, η οποία αρχίζει μετά τα ΡΟΟ έχουν φτάσει σε όρχεις σε 6 εβδομάδες της εμβρυϊκής ανάπτυξης, συνεχίζεται σταδιακά σε όλο το υπόλοιπο της εγκυμοσύνης, ακόμη και μετά τη γέννηση [46]. Έτσι, παρόλο που η χημειοθεραπεία δίνεται κατά το δεύτερο και τρίτο τρίμηνο, τα βλαστικά κύτταρα εξακολουθούν να είναι ευαίσθητα στις τοξικές και ογκογόνο επιδράσεις της χημειοθεραπείας.

Είναι σημαντικό να εξετάσουμε πώς να προεκτείνουν τις πιθανές βλαβερές συνέπειες του CP βρίσκονται σε η παρούσα μελέτη στον άνθρωπο. Αν τα ανθρώπινα αρσενικά εκτίθενται σε CP

στη μήτρα

έχουν μια 6-πλάσια αύξηση στην επίπτωση του καρκίνου των όρχεων, όπως παρατηρήθηκε στα ποντίκια στην παρούσα μελέτη, η σωρευτική συχνότητα εμφάνισης καρκίνου των όρχεων σε άνδρες ηλικίας μέχρι 44 ετών θα ήταν να αυξηθεί από περίπου 3 ανά 1000 σε περίπου 18 ανά 1000 άνδρες [47]. Να ανιχνεύσει ένα τέτοιο αποτέλεσμα, μια μεγάλη μελέτη απαιτείται με μακροχρόνια παρακολούθηση, όπως οι περισσότεροι από τους καρκίνους των όρχεων συμβεί μετά την εφηβεία. Ωστόσο, επειδή η αθροιστική δόση CP σε έγκυες γυναίκες (2.000 mg /m

2) [15] είναι 40 φορές που δίδεται σε ποντίκια στην παρούσα μελέτη (50 mg /m

2), η όρχεων συχνότητα εμφάνισης καρκίνου θα μπορούσε είναι υψηλότερη και έτσι πιο εύκολα ανιχνεύσιμα. Σε κάθε περίπτωση, τα αποτελέσματα της CP στην αναπαραγωγική λειτουργία μπορεί να είναι πιο διαδεδομένη και πιο εύκολο να εντοπίσει σε περιορισμένες πληθυσμούς.

Επειδή οι συνέπειες, αν υπάρχει,

στη μήτρα

έκθεση στον άνθρωπο παραμένουν αβέβαιες , οι γιατροί θα πρέπει να χρησιμοποιούν μη επεμβατική δείκτες των πιθανών αρνητικών αποτελεσμάτων. Σπερματογένεσης δυναμικού στα προεφηβικά αρσενικά θα μπορούσε να εκτιμηθεί με μετρήσεις των όρχεων μέγεθος. Κανονικής εφηβικής ανάπτυξης των αρσενικών αναμένεται επειδή η απουσία των γεννητικών κυττάρων δεν παρεμβάλλεται με την εφηβεία, και σε μετεφηβική άνδρες, ωοθυλακιοτρόπο επίπεδα ορμονών και ινχιμπίνη Β, και σπερματικά θα μπορούσε να μετρηθεί. Σε προεφηβικά κορίτσια Ανπμυλλέριο επίπεδα των ορμονών [22] θα πρέπει να μετρηθεί για να εκτιμήσει το απόθεμα των ωοθηκών και τα δεδομένα θα πρέπει να ληφθούν για την εφηβεία, εμμηναρχή, η κανονικότητα της μετέπειτα έμμηνα, και μετέπειτα γονιμότητα να αξιολογήσει τη συνολική αναπαραγωγικού δυναμικού. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης υπογραμμίζουν την επείγουσα ανάγκη για τον έλεγχο αυτών των αναπαραγωγικών παραμέτρων σε αγόρια και κορίτσια, έτσι ώστε οι ασθενείς που είναι πιθανό να δοθούν CP μπορούν να ενημερώνονται σωστά σχετικά με τους πιθανούς κινδύνους του φαρμάκου για τα αγέννητα παιδιά τους, και λαμβάνονται τα κατάλληλα μέτρα ώστε να μειωθούν τυχόν συνέπειες.

Υποστήριξη Πληροφορίες

Εικόνα S1.

τεσσάρων εβδομάδων 129 ποντίκια που εκτέθηκαν σε κυκλοφωσφαμίδη (7,5 mg /kg) σε έμβρυα ημέρες 10.5 και 11.5 έχουν τσακίσματα στις ουρές τους (βέλη), μια γνωστή τερατογόνο δράση

doi:. 10.1371 /journal.pone. 0093311.s001

(PDF)

πίνακα S1.

Σύγκριση των όρχεων όγκων γεννητικών κυττάρων (TGCT) την εμφάνιση και το μέγεθος σε δύο υποσειρές 129 ποντίκια που εκτέθηκαν σε ακτινοβολία ή κυκλοφωσφαμίδη (CP)

στη μήτρα

σε έμβρυα ημέρες 10,5 και 11,5

doi:. 10.1371 /journal.pone.0093311.s002

(DOCX)

Πίνακας S2.

Σύγκριση της αύξησης του υπολογίζεται αριθμό των εστιών του όγκου ανά όρχεων σε 129 και L1 ποντίκια που εκτέθηκαν σε κυκλοφωσφαμίδη (CP) ή ακτινοβολία

στη μήτρα

Η doi:. 10.1371 /journal.pone.0093311. S003

(DOCX)

Ευχαριστίες

Σας ευχαριστούμε Joseph A. Munch στο Τμήμα Επιστημονικές Δημοσιεύσεις MD Anderson για την επεξεργασία του χειρογράφου.