Estudio de los mecanismos regulatorios de la maduración funcional de las células de Sertoli en respuesta a andrógenos durante el desarrollo postnatal

Abstract

El objetivo principal de esta tesis doctoral ha sido dilucidar los mecanismos involucrados en la represión de la expresión de marcadores de inmadurez de la célula de Sertoli, como la hormona anti-Mülleriana (AMH) y el citocromo P450 familia 26 subfamilia B miembro 1 (CYP26B1), coincidente con el aumento de los andrógenos durante el desarrollo puberal. Utilizando células SMAT1, línea de células de Sertoli prepuberales de ratón, se observó una marcada inhibición de la actividad del promotor del gen AMH en respuesta a testosterona y dihidrotestosterona (DHT), en presencia del receptor de andrógenos. Asimismo, se demostró que los sitios de unión para el factor esteroidogénico 1 (SF1), presentes en la región proximal del promotor son necesarios, para que ocurra dicha inhibición. Respecto a CYP26B1, se demostró una disminución en su expresión en la célula de Sertoli durante el desarrollo testicular postnatal. Contrariamente a lo esperado, se observó un estímulo de la actividad del promotor de Cyp26b1 en respuesta a DHT en presencia del receptor de andrógenos. La región comprendida entre 7 y 8 kb río arriba del primer ATG está involucrada en dicha respuesta. Además, se identificó a la vía no clásica de acción del receptor de andrógenos como la responsable del efecto estimulatorio observado. Estos resultados condujeron al planteo de una hipótesis alternativa proponiendo que la enzima sintetizadora de ácido retinoico, la aldehído deshidrogenasa familia 1 subfamilia A1 (ALDH1A1), es estimulada por los andrógenos. Al respecto, se demostró una relación espacio-temporal entre la expresión del receptor de andrógenos, Aldh1a1 y la acción del ácido retinoico en el testículo postnatal de ratón. Empleando la línea de células de Sertoli TM4, se demostró que la expresión de Aldh1a1 aumenta en respuesta a andrógenos. Asimismo, en un modelo de ratón knock-out para Aldh1a1, se mostró un retraso en el inicio de la meiosis mediante el análisis de la expresión de marcadores de diferenciación de células germinales. Los resultados obtenidos en este trabajo permiten esclarecer el mecanismo de inhibición de la expresión de AMH en respuesta a andrógenos en la célula de Sertoli durante la pubertad y ahondar en el rol de los andrógenos en el inicio de la meiosis testicular.

The aim of this thesis is to elucidate the mechanisms involved in the inhibition of immature Sertoli cell markers, such as anti-Müllerian hormone (AMH) and cytochrome P450, family 26, subfamily B, polypeptide 1 (CYP26B1), occurring in association with the androgen surge during pubertal development. A strong inhibition of AMH promoter activity was observed in response to testosterone and dihydrotestosterone (DHT) in the presence of the androgen receptor in SMAT1 cells, a prepubertal mouse Sertoli cell line. Furthermore, the need for intact steroidogenic factor 1 (SF1) sites in the proximal AMH promoter region was demonstrated for this inhibition to take place. Regarding CYP26B1, a decrease in its expression was shown in Sertoli cells throughout postnatal testicular development. However, in disagreement with our original hypothesis for androgendependent inhibition, an upregulation of Cyp26b1 promoter activity was seen in response to DHT in the presence of the androgen receptor. This upregulation involved the promoter region between 7 and 8 kb 5’ upstream of the first ATG. Moreover, the nonclassical pathway of action for the androgen receptor was appointed as responsible for the observed upregulation. These results led us to hypothesize that the retinoic acidsynthesizing enzyme aldehyde dehydrogenase family 1, subfamily A1 (ALDH1A1) is also upregulated by androgens. We showed a spatio-temporal relationship between the expression of the androgen receptor, Aldh1a1 and retinoic acid action in the postnatal mouse testis. Experiments using the Sertoli cell line TM4 confirmed upregulation of Aldh1a1 expression in response to androgens. Furthermore, using a knock-out mouse model for Aldh1a1 we showed a delay in meiotic onset, as seen through differential expression of germ cell differentiation markers. The results obtained in the present thesis shed light on the mechanism underlying AMH expression inhibition by androgens in the Sertoli cell during puberty and also provide further insight into the role of androgens at testicular meiotic onset.