AUTOREFERAT OPIS DOROBKU I OSIĄGNIĘĆ NAUKOWYCH

Transkrypt

1 AUTOREFERAT OPIS DOROBKU I OSIĄGNIĘĆ NAUKOWYCH Olsztyn 2014

2 1. Imię i Nazwisko Barbara Krystyna Kamińska 2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe Praca magisterska Barbara Sowińska Związek między poziomem lizozymu w krwi i mleku krówpierwiastek rasy czarno-białej promotor: prof. dr hab. Krzysztof Walawski. Instytut Genetyki i Metod Doskonalenia Zwierząt, Wydział Zootechniczny, Akademia Rolniczo-Techniczna w Olsztynie Rozprawa doktorska Barbara Kamińska Rola prolaktyny (PRL) w wydzielaniu kortyzolu i androstendionu przez nadnercza świni: wewnątrzkomórkowe mediatory przenoszenia informacji promotor: prof. dr hab. Luiza Dusza, Katedra Fizjologii Zwierząt, Wydział Biologii, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie 3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych/ artystycznych r.: Instytut Genetyki i Metod Doskonalenia Zwierząt, Wydział Zootechniczny, Akademia Rolniczo-Techniczna w Olsztynie (asystent) r.: Instytut Fizjologii Zwierząt, Wydział Zootechniczny, AR-T w Olsztynie (asystent) r.: Katedra Fizjologii Zwierząt, Wydział Biologii, Uniwersytet Warmińsko- Mazurski w Olsztynie (asystent) 2000 r. obecnie: Katedra Fizjologii Zwierząt, Wydział Biologii i Biotechnologii, UWM w Olsztynie (na stanowisku adiunkta) [ r. urlop macierzyński i wychowawczy, 12 miesięcy] [ r. urlop macierzyński i wychowawczy, 12 miesięcy] 2

3 4. Wskazanie osiągnięcia wynikającego z art. 16 ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (Dz. U. nr 65, poz. 595 ze zm.): a) tytuł osiągnięcia naukowego: Mechanizmy działania fitoestrogenów w komórkach kory nadnerczy świni (Sus scrofa domestica) b) publikacje wchodzące w skład osiągnięcia (przy publikacjach podano punkty MNiSW wg Komunikatu Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego w sprawie wykazu czasopism naukowych z dnia 17. grudnia 2013 r. oraz IF z roku wydania; dla publikacji z 2013 r. i 2014 r. IF podano z 2012 r.) 1. Kamińska B., Opałka M., Dusza L Phytoestrogens alter cortisol and androstenedione secretion by porcine adrenocortical cells. Acta Veterinaria Hungarica 55 (3): pkt. MNiSW, IF = 0,474 Mój wkład w powstanie publikacji: jestem autorem korespondencyjnym, przygotowałam pracę do druku, miałam wiodący udział w planowaniu eksperymentów i znaczący udział w wykonaniu eksperymentów, przeprowadzeniu analizy jakościowej oraz w analizie statystycznej, interpretacji i opracowaniu wyników. Swój udział w powstawaniu publikacji szacuję na 70%. 2. Kamińska B., Opałka M., Ciereszko R., Dusza L Are oestrogen receptors and protein tyrosine kinases involved in phytoestrogen-modulated steroid secretion by porcine adrenocortical cells? Acta Veterinaria Hungarica 60(2): pkt. MNiSW, IF = 1,173 Mój wkład w powstanie publikacji: jestem autorem korespondencyjnym, przygotowałam pracę do druku, miałam wiodący udział w planowaniu eksperymentów i znaczący udział w wykonaniu eksperymentów, przeprowadzeniu analizy jakościowej oraz w analizie statystycznej, interpretacji i opracowaniu wyników. Swój udział w powstawaniu publikacji szacuję na 60%. 3. Kamińska B., Ciereszko R., Kieżun M., Dusza L In vitro effects of genistein and daidzein on the activity of adrenocortical steroidogenic enzymes in mature female pigs. Journal of Physiology and Pharmacology 64(1): pkt. MNiSW, IF 2012 = 2,476 3

4 Mój wkład w powstanie publikacji: jestem autorem korespondencyjnym, przygotowałam pracę do druku, miałam wiodący udział w planowaniu eksperymentów i znaczący udział w wykonaniu eksperymentów, przeprowadzeniu analizy jakościowej oraz w analizie statystycznej, interpretacji i opracowaniu wyników. Swój udział w powstawaniu publikacji szacuję na 70%. 4. Kamińska B., Czerwińska J., Wojciechowicz B., Nynca A., Ciereszko R Genistein and daidzein affect in vitro steroidogenesis but not gene expression of steroidogenic enzymes in adrenals of pigs. Journal of Physiology and Pharmacology 65(1): pkt. MNiSW, IF 2012 = 2,476 Mój wkład w powstanie publikacji: jestem autorem korespondencyjnym, przygotowałam pracę do druku, miałam wiodący udział w planowaniu eksperymentów i znaczący udział w wykonaniu eksperymentów, przeprowadzeniu analizy jakościowej oraz w analizie statystycznej, interpretacji i opracowaniu wyników. Swój udział w powstawaniu publikacji szacuję na 60%. Razem liczba punktów MNiSW = 90 Szacunkowy sumaryczny IF = 6,6 Oświadczenia współautorów o udziale własnym w przygotowaniu prac stanowiących szczególne osiągnięcia naukowe w załączniku nr 7. 4

5 c) omówienie celu naukowego/artystycznego ww. pracy/prac i osiągniętych wyników wraz z omówieniem ich ewentualnego wykorzystania Fitoestrogeny (FE) są substancjami pochodzenia roślinnego, wykazujące dzięki swojej strukturze chemicznej aktywność podobną do endogennych hormonów zwierzęcych estrogenów. Fitoestrogeny stanowią szeroką grupę związków, wśród nich dużą uwagę przywiązuje się do izoflawonów. Izoflawony, w tym genisteina, daidzeina i biochanina A są obecne w dużych ilościach w roślinach motylkowych (Fabaceae). Szczególnie bogata w genisteinę i daidzeinę jest soja (Glycine max) i jej przetwory. Roślina ta, uprawiana początkowo tylko w Chinach, w dzisiejszych czasach jest w skali światowej jednym z głównych źródeł białka i tłuszczu. Ziarna soi, śruty, koncentraty białka i inne przetwory są obecnie składnikami diety obszaru cywilizacji zachodniej, podstawą wielu diet w krajach azjatyckich oraz diet wegetariańskich. Mleko sojowe to często składnik mieszanek stosowanych w żywieniu niemowląt. Poekstrakcyjna śruta sojowa i inne preparaty soi są głównym źródłem białka w paszach i preparatach mlekozastępczych dla zwierząt hodowlanych. Ocenia się, że dzienne spożycie fitoestrogenów przez świnie domowe (Sus scrofa domestica) może sięgać kilkuset miligramów dziennie. Wskutek tego stężenie fitoestrogenów w osoczu świń, karmionych przetworami soi osiąga wielkości rzędu µm. Wartości te przewyższają ponad tysiąckrotnie koncentracje własnych estrogenów (estradiolu), stwierdzane u dojrzałych płciowo loszek. W takiej sytuacji FE, mimo stosunkowo słabej aktywności hormonalnej (w porównaniu do estradiolu), mogą skutecznie konkurować z estrogenami i wywoływać w organizmie zwierzęcym zauważalne efekty biologiczne. Wewnątrzkomórkowe mechanizmy oddziaływania FE są zróżnicowane. Fitoestrogeny łącząc się z receptorami estrogenowymi (ER), działają same jako regulatory transkrypcji, aktywują inne czynniki transkrypcyjne lub zmieniają aktywność białek wewnątrzkomórkowych. Niektóre efekty działania FE nie są związane z ER, fitoestrogeny mogą oddziaływać na białka np. poprzez wiązanie się z ich centrum katalitycznym. W komórkach zwierzęcych fitoestrogeny wpływają m.in. na aktywność szeregu enzymów, w tym enzymów steroidogenezy, wykazują właściwości antyproliferacyjne i antyoksydacyjne a genisteina może oddziaływać jako specyficzny inhibitor kinaz tyrozynowych (PTK) białek zaangażowanych w przekazywanie informacji wewnątrz komórek. Dotychczas najwięcej uwagi poświęcono wpływowi fitoestrogenów na układ rozrodczy człowieka i zwierząt laboratoryjnych, głównie gryzoni. Coraz więcej jest także publikacji dotyczących mechanizmów działania FE na procesy rozrodu u zwierząt 5

6 hodowlanych, w tym świni. [Dodatkowe informacje nt. fitoestrogenów zawarte są w pracach, których jestem współautorem: Dusza i wsp Reproductive Biology 6, Supp. 1, ; Kraszewska i wsp Postępy Biologii Komórki 34(1), ; Opałka i wsp Medycyna Weterynaryjna 64(2): ] Eksperymenty, zarówno in vivo jak i in vitro, dotyczące działania fitoestrogenów na nadnercza, z wyjątkiem badań prowadzonych u ludzi i szczurów, są nieliczne. Dodatkowo, badania wpływu FE prowadzone są prawie wyłącznie na liniach komórek ludzkich (human adrenocortical carcinoma cells line, H295R) oraz preparatach mitochondrialnych i mikrosomalnych. Hodowle pierwotne i inkubacje komórek kory nadnerczy stosowane są rzadko. Świnia domowa należy do zwierząt hodowlanych, w których diecie głównym źródłem białka są preparaty otrzymywane z soi. Pomimo to, wpływ FE na steroidogenezę nadnerczową oraz mechanizmy działania FE w komórkach kory nadnerczy są nadal rzadko badane i słabo poznane. Dlatego prowadzone przeze mnie badania, miały na celu uzyskanie odpowiedzi na następujące pytania: 1. Czy fitoestrogeny: genisteina, daidzeina i biochanina A wpływają in vitro na steroidogenezę nadnerczową u dojrzałych płciowo loszek? 2. Jaki jest kierunek/sposób tych oddziaływań? Czy w procesy te zaangażowane są ER czy izoflawony sojowe genisteina i daidzeina efekt swój osiągają na tzw. genomowej drodze działania FE? Czy genisteina działa w komórkach kory nadnerczy jako inhibitor kinaz tyrozynowych? Czy i jak genisteina i daidzeina zmieniają aktywność kluczowych enzymów steroidogenezy w komórkach kory nadnerczy? Czy zmiany aktywności enzymów steroidogenezy są spowodowane wpływem genisteiny i daidzeiny na ekspresję ich genów? 3. Czy opisane powyżej zjawiska zmieniają się w zależności od fazy cyklu rujowego czy istnieje wzajemny związek pomiędzy zmiennym stężeniem endogennych estrogenów w osoczu loszek a reakcją komórek kory nadnerczy na fitoestrogeny? Pierwsze doświadczenia in vitro przeprowadzono na komórkach kory nadnerczy uzyskanych od loszek, będących w fazie lutealnej cyklu rujowego. Faza ta charakteryzuje się niskim stężeniem endogennych estrogenów (estradiolu) w osoczu. Do badań wybrano trzy 6

7 fitoestrogeny: genisteinę i daidzeinę występujące w soi w dużych koncentracjach oraz biochaninę A izoflawon obecny w niektórych odmianach soi, charakterystyczny dla koniczyny czerwonej (Trifolium pratense) i lucerny (Medicago sativa). Komórki inkubowano w obecności FE lub estradiolu. Zaobserwowano hamujący wpływ fitoestrogenów: genisteiny, daidzeiny i biochaniny A na sekrecję kortyzolu przez komórki kory nadnerczy. Zjawisku temu towarzyszył wzrost wydzielania nadnerczowego androgenu androstendionu. Nie stwierdzono natomiast wpływu estradiolu na sekrecję kortyzolu i androstendionu. (Kamińska et. al, 2007). Wyniki tego doświadczenia wykazały, że steroidogeneza w korze nadnerczy świni domowej może być zmieniana pod wpływem fitoestrogenów. Nieznane nadal pozostały mechanizmy działania tych izoflawonów wyniki pośrednio wskazywały, że prawdopodobnie FE nie działają za pośrednictwem ER. Poza tym należało wyjaśnić czy komórki kory nadnerczy uzyskane od loszek w fazie pęcherzykowej cyklu rujowego (wysokie stężenie endogennych estrogenów w osoczu) również będą wrażliwe na fitoestrogeny. Dlatego kolejny eksperyment in vitro, mający wyjaśnić czy w działaniu fitoestrogenów uczestniczą ER i czy genisteina hamuje aktywność PTK, przeprowadzono na komórkach kory nadnerczy uzyskanych zarówno od loszek w fazie lutealnej, jak i w fazie pęcherzykowej cyklu rujowego. W doświadczeniu opisanym poniżej i w kolejnych eksperymentach ograniczono się do badania mechanizmów działania genisteiny i daidzeiny izoflawonów sojowych. Podobnie, jak w doświadczeniu pierwszym, zaobserwowano hamujący wpływ genisteiny i daidzeiny na sekrecję kortyzolu i wzrost wydzielania androstendionu pod wpływem fitoestrogenów. Wykazano, stosując antagonistę receptorów estrogenowych (ICI 182,780), że działanie genisteiny i daidzeiny w komórkach kory nadnerczy dojrzałych płciowo loszek zachodzi niezależnie od ER. Wykazano również, porównując działanie genisteiny do działania inhibitora kinaz tyrozynowych (tyrphostin AG 957), że genisteina - potencjalny inhibitor PTK - swój efekt wywiera najprawdopodobniej bez hamowania aktywności tych kinaz. 7

8 Zaobserwowano jednak, że PTK są zaangażowane w sekrecję nadnerczowego androstendionu, gdyż hamowanie ich aktywności tyrphostinem AG 957 prowadzi do obniżenia wydzielania androgenu. Zjawiska te zachodziły zarówno w komórkach uzyskanych od loszek w fazie lutealnej jak i pęcherzykowej cyklu rujowego (Kamińska et. al 2012). Analiza wyników powyższych eksperymentów skłoniła nas do próby weryfikacji hipotezy, że genisteina i daidzeina mogą zmieniać aktywność kluczowych enzymów steroidogenezy. Komórki kory nadnerczy, uzyskane od loszek w fazie lutealnej i pęcherzykowej cyklu rujowego były inkubowane w obecności/bez fitoestrogenów, w pożywkach, wzbogaconych o specyficzne prekursory steroidowe. Prekursory te były produktami poszczególnych enzymów uczestniczących kolejno w syntezie glikokortykoidów. Suplementacja medium: pregnenolonem, progesteronem, 17alfa-hydroksyprogesteronem oraz 11-deoksykortyzolem i śledzenie zmian sekrecji kortykosteronu i/lub kortyzolu pozwalała na stwierdzenie czy FE hamują aktywność kolejno: desmolazy cholesterolowej, dehydrogenazy 3beta-hydroksysteroidowej, 17alfa-hydroksylazy oraz 21-hydroksylazy i 11betahydroksylazy. Zaobserwowano, podobnie jak w poprzednich doświadczeniach, hamujący wpływ genisteiny i daidzeiny na sekrecję kortyzolu. Dodatkowo wykazano, że izoflawony te hamują sekrecję drugiego glikokortykoidu kortykosteronu. Wykazano, że hamujący wpływ genisteiny i daidzeiny na sekrecję glikokortykoidów: kortyzolu i kortykosteronu przez komórki kory nadnerczy dojrzałych płciowo loszek związany jest z hamowaniem przez te FE aktywności dehydrogenazy 3betahydroksysteroidowej. Hamowanie aktywności dehydrogenazy 3beta-hydroksysteroidowej (3βHSD) zaobserwowano w komórkach kory nadnerczy pochodzących zarówno od loszek w fazie lutealnej, jak i w fazie pęcherzykowej cyklu rujowego (Kamińska et. al 2013). Wyniki tego doświadczenia nie rozstrzygnęły jednak, czy hamowanie aktywności enzymu jest wynikiem zmian w ekspresji genu kodującego 3βHSD czy bezpośredniego oddziaływania fitoestrogenów na enzym. Ponadto, doświadczenie nie wyjaśniło dlaczego genisteina i daidzeina, hamując aktywność dehydrogenazy, paradoksalnie stymulują sekrecję androstendionu (3βHSD uczestniczy w również w syntezie androstendionu) i czy opisanym zjawiskom towarzyszą zmiany ekspresji innych genów zaangażowanych w syntezę glikokortykoidów i androgenu. 8

9 Mając na uwadze powyższe fakty przeprowadzono kolejne eksperymenty, których celem było zbadanie wpływu genisteiny i daidzeiny na ekspresję genów kodujących kluczowe enzymy steroidogenezy. Pod uwagę wzięto geny kodujące: desmolazę cholesterolową (CYP11A1), dehydrogenazę 3beta-hydroksysteroidową (HSD3B1), 17alfa-hydroksylazę (CYP17A1) oraz 21-hydroksylazę (CYP21A2). Ponieważ nie można było wykluczyć wpływu statusu hormonalnego zwierząt, a szczególnie endogennych hormonów płciowych, na ekspresję tych genów, komórki kory nadnerczy do doświadczeń in vitro uzyskano od loszek zarówno w fazie lutealnej jak i pęcherzykowej cyklu rujowego. Genisteina i daidzeina hamowały sekrecję glikokortykoidów (kortyzolu i kortykosteronu) i zwiększały wydzielanie androstendionu. Zmianom w sekrecji badanych hormonów steroidowych nie towarzyszyły zmiany ekspresji żadnego z badanych genów; zarówno w komórkach uzyskanych od loszek w fazie lutealnej jak i pęcherzykowej cyklu rujowego (Kamińska et. al 2014). Analizując uzyskane wyniki stwierdzono, że wpływ genisteiny i daidzeiny na sekrecję steroidów w nadnerczach dojrzałych płciowo loszek nie wynika ze zmian w ekspresji genów kodujących kluczowe enzymy steroidogenezy. Obserwowany przez nas spadek sekrecji glikokortykoidów oraz paradoksalny wzrost produkcji androstendionu wydają się być przede wszystkim wynikiem hamowania przez fitoestrogeny aktywności enzymatycznej dehydrogenazy 3beta-hydroksysteroidowej. Wzrost wydzielania androstendionu jest najprawdopodobniej związany z uaktywnieniem syntezy androgenów szlakiem delta5 (bez udziału 3βHSD). Powstający wtedy w dużych ilościach dehydroepiandrosteron może być konwertowany do androstendionu przez 3βHSD, mimo jej obniżonej aktywności. PODSUMOWANIE Fitoestrogeny wpływają in vitro na funkcjonowanie kory nadnerczy świni domowej (Sus scrofa domestica). Genisteina, daidzeina i biochanina A obniżają wydzielanie glikokortykoidów przez izolowane komórki kory nadnerczy dojrzałych płciowo loszek, zjawisku temu towarzyszy wzrost sekrecji androstendionu słabego androgenu nadnerczowego. Genisteina i daidzeina izoflawony sojowe w komórkach kory nadnerczy świni najprawdopodobniej nie działają za pośrednictwem receptorów estrogenowych. Wydaje się także możliwe, że genisteina uważana powszechnie za inhibitor kinaz tyrozynowych, w komórkach kory nadnerczy świni swój efekt wywiera niezależnie od PTK. Spadek sekrecji in vitro kortyzolu i kortykosteronu jest głównie efektem hamowania przez genisteinę i daidzeinę aktywności jednego z kluczowych enzymów steroidogenezy - dehydrogenazy 3beta- 9

10 hydroksysteroidowej. Paradoksalny wzrost sekrecji androstendionu może być częściowo związany z uaktywnianiem innych niezależnych od 3βHSD szlaków syntezy androgenów. Wywołanym przez genisteinę i daidzeinę zmianom sekrecji glikokortykoidów i androstendionu nie towarzyszą zmiany ekspresji genów (CYP11A1, HSD3B1, CYP17A1 i CYP21A2), kodujących kluczowe enzymy steroidogenezy nadnerczowej u świni. Działanie genisteiny i daidzeiny w komórkach kory nadnerczy dojrzałych płciowo loszek jest niezależne od fazy cyklu rujowego. Wydaje się zatem prawdopodobne, że funkcjonowanie kory nadnerczy świni oraz wrażliwość komórek kory na fitoestrogeny nie są jednoznacznie związane ze zmieniającym się w osoczu poziomem endogennych steroidów płciowych. Genisteina i daidzeina związki estrogenne zawarte w paszach mogą wpływać na funkcjonowanie kory nadnerczy świni domowej (Sus scrofa domestica), obniżając sekrecję glikokortykoidów i podwyższając wydzielanie androstendionu. Niewykluczone jest, że w pewnych warunkach takie oddziaływania będą odzwierciedlać się w zaburzeniach rozrodu tych zwierząt i, w konsekwencji, spadku produkcyjności, zjawisko to wymaga jednak dalszych badań, przede wszystkim w warunkach in vivo. 10

11 5. Omówienie pozostałych osiągnięć naukowo - badawczych (wykaz omawianych publikacji podano na końcu akapitu) Pozostałe, prowadzone przeze mnie badania dotyczyły m.in. wpływu prolaktyny na czynność wydzielniczą kory nadnerczy i jajników oraz wewnątrzkomórkowych mechanizmów działania tego hormonu w komórkach kory nadnerczy oraz komórkach lutealnych i ziarnistych jajnika świni domowej. Badałam również wpływ i mechanizmy działania fitoestrogenów w komórkach nadnerczy i komórkach Leydiga ptaków. Część badań, w których uczestniczyłam dotyczyła sezonowych zmian w funkcjonowaniu nadnerczy i jąder u ptaków. Główne kierunki badań oraz najważniejsze osiągnięcia naukowo-badawcze omówiono poniżej Charakterystyka parametrów morfometrycznych nadnerczy i sekrecji hormonów steroidowych przez komórki kory nadnerczy świni Przeprowadzono szczegółowy stereologiczny opis warstw i komórek kory nadnerczy świni nadnercza tego gatunku mają budowę histologiczną typową dla nadnerczy ssaków (1). Zaobserwowano w badaniach in vivo i in vitro, że kora nadnerczy świni wydziela dwa rodzaje glikokortykoidów: kortyzol i kortykosteron - głównym glikokortykoidem jest kortyzol (2). W korze nadnerczy stwierdzono również obecność innych hormonów steroidowych (testosteronu, dehydroepiandrosteronu, androstendionu i estradiolu), jednak wydzielany jest głównie androstendion (3, 4). Androstendion wydaje się być androgenem charakterystycznym dla nadnerczy świni (3, 4) Badanie wpływu prolaktyny na czynność wydzielniczą kory nadnerczy świni. Wewnątrzkomórkowe mechanizmy przekazywania sygnału indukowanego przez prolaktynę Prolaktyna podawana i.v. zwiększa stężenie kortyzolu w osoczu i koncentrację kortyzolu w korze nadnerczy świń a efekt ten jest osiągany bez zmian morfologicznych komórek kory. Prolaktyna in vitro zwiększa sekrecję kortyzolu i androstendionu przez komórki kory nadnerczy dojrzałych płciowo loszek (1, 3, 4). 11

12 Prolaktyna w komórkach kory nadnerczy świni działa za pośrednictwem kinazy białkowej C i kinaz tyrozynowych (4). Prolaktyna jest prawdopodobnie jednym z kluczowych hormonów regulujących funkcjonowanie kory nadnerczy u świni domowej (3, 4) Wpływ prolaktyny na funkcjonowanie osi podwzgórze-przysadka-jajnik u świni we wczesnej fazie lutealnej cyklu rujowego. Wewnątrzkomórkowe mechanizmy przekazywania sygnału indukowanego przez prolaktynę w komórkach lutealnych i osłonki wewnętrznej jajnika. Badania in vivo i in vitro Wykazano, że prolaktyna jest zaangażowana w regulację funkcjonowania osi podwzgórze-przysadka-jajnik u świni we wczesnej fazie lutealnej cyklu rujowego. Prolaktyna in vivo i in vitro zwiększała wydzielanie GnRH przez izolowane skrawki wyniosłości pośrodkowej. Prolaktyna podawana in vivo zwiększała również stymulowaną przez GnRH sekrecję LH przez komórki przysadki (5). We wczesnej fazie lutealnej oraz w fazie pęcherzykowej cyklu rujowego prolaktyna wpływała stymulująco na sekrecję progesteronu przez komórki ciałka żółtego i osłonki wewnętrznej jajnika. W wewnątrzkomórkowe mechanizmy działania prolaktyny zaangażowane są kinazy białkowe C, kinazy tyrozynowe oraz fosfatazy (tyrozynowe i serynowo-treoninowe). Aktywacja kinazy C w komórkach osłonki zachodzi niezależnie od fosfatydylocholinozależnej fofolipazy C (6, 7) Wpływ fitoestrogenów na nadnercza i układ rozrodczy samców ptaków. Mechanizmy działania fitoestrogenów w komórkach Leydiga. Badania in vivo i in vitro Wykazano, że komórki śródnadnerczowe (korowe) nadnerczy gąsiorów gęsi domowej (Anser anser domesticus) są mało wrażliwe na roślinne substancje estrogenne. Fitoestrogeny (genisteina, daidzeina, biochanina A) nie wpływały na sekrecję kortykosteronu (8). Fitoestrogeny: genisteina, daidzeina i ekwol (metabolit daidzeiny, powstający w przewodzie pokarmowym) hamują wydzielanie testosteronu przez izolowane komórki Leydiga kogutów kury domowej (Gallus gallus domesticus) oraz gąsiorów. Fitoestrogeny te swój efekt wywierają niezależnie od receptorów estrogenowych i androgenowych. Genisteina najprawdopodobniej hamuje 12

13 aktywność kluczowych enzymów steroidogenezy, jednak nie wpływa na aktywność kinaz tyrozynowych (9 13). Żywienie gąsiorów paszami bogatymi w fitoestrogeny nie wpływa na sekrecję testosteronu przez izolowane komórki Leydiga i nie zmienia koncentracji hormonów steroidowych w osoczu (z wyjątkiem androstendionu), niezależnie od sezonu rozrodczego. Poza sezonem rozrodczym (lipiec) zaobserwowano w jądrach tych ptaków zwiększoną ekspresję mrna receptorów estrogenowych alfa. Fitoestrogeny nie wpływają istotnie na masę i większość parametrów morfometrycznych jąder a obniżenie ilości i jakości nasienia gąsiorów żywionych paszą bogatą w fitoestrogeny nie zmienia istotnie parametrów reprodukcyjnych ptaków (9, 12, 14, 15) Sezonowe zmiany w funkcjonowaniu nadnerczy i gonad gąsiorów gęsi domowej. Badania in vivo i in vitro U gąsiorów gęsi domowej zaobserwowano sezonowe zmiany we wrażliwości komórek nadnerczy na ACTH i komórek Leydiga na LH. Komórki nadnerczy uzyskane poza sezonem rozrodczym (lipiec) nie zmieniają sekrecji kortykosteronu pod wpływem ACTH; również LH poza sezonem rozrodczym nie wpływa na sekrecję testosteronu przez komórki Leydiga (8, 12). Stężenia testosteronu, androstendionu i kortykosteronu w osoczu gąsiorów zmieniają się sezonowo, najwyższe wartości osiągając na początku (styczeń/luty) lub w szczycie (marzec/kwiecień) sezonu rozrodczego (14, 16) Zaobserwowano sezonowe zmiany w masie i morfologii jąder w oraz ekspresji genu i białka receptora androgenowego w jądrach (12, 14, 16) Wykazanie wpływu fitoestrogenów na steroidogenezę w jajniku świni. Badania in vitro Genisteina, daidzeina i biochanina A hamują sekrecję progesteronu przez luteinizujące komórki ziarniste pęcherzyka jajnikowego świni (9, 17, 18). Daidzeina i biochanina A zwiększają ekspresję białka receptora estrogenowego beta w luteinizujących komórkach ziarnistych pęcherzyka jajnikowego (17, 18) Opracowanie metody wykrywania okołoowulacyjnego wyrzutu LH u świń. Badania in vivo 13

14 Wykazano istnienie zależności pomiędzy poziomem oporności elektrycznej śluzu pochwowego a koncentracją we krwi LH i hormonów steroidowych. Metoda ma zastosowanie aplikacyjne (19) Wykazanie wpływu oksytocyny na oś podwzgórze-przysadka-nadnercza dojrzałych płciowo loszek. Badania in vivo i in vitro Oksytocyna podawana i.v. zwiększała stężenie kortyzolu i kortykosteronu w osoczu loszek, wzrost koncentracji glikokortykoidów był wyższy u loszek w fazie lutealnej niż w pęcherzykowej cyklu rujowego (2) Oksytocyna zwiększała in vitro sekrecję kortyzolu tylko przez komórki kory nadnerczy uzyskane od loszek w fazie lutealnej cyklu rujowego (2) Badania sezonowych zmian w koncentracji testosteronu i androstendionu w kale ogierów konika polskiego Stwierdzono istnienie dodatniej korelacji pomiędzy stężeniem androgenów w kale i osoczu ogierów (20) Wykazano wpływ sezonu i sposobu utrzymania ogierów na koncentrację steroidów w kale. W ciągu roku najwyższe stężenia androstendionu i testosteronu obserwowano w kwietniu, wartości te były wyższe u ogierów utrzymywanych w stajni niż u wolnożyjących (20). Wykaz omówionych publikacji: 1. Opałka M., Kamińska B., Doboszyńska T., Dusza L The morphometric parameters of adrenal cortex in sows: in normal condition and after prolactin infusion. Folia Morphologica, 60(4): Kotwica G., Kamińska B., Franczak A., Kurowicka B., Staszkiewicz J., Skowroński M. T., Kraziński B., Okrasa S The effect of oxytocin on cortisol and corticosterone secretion in cyclic gilts in vivo and in vitro studies. Reproductive Biology, 4(1): Kamińska B., Opałka M., Ciereszko R. E., Dusza L The involvement of prolactin in the regulation of adrenal cortex function in pigs. Domestic Animal Endocrinology, 19:

15 4. Kamińska B., Ciereszko R.E., Opałka M., Dusza L Prolactin signaling in porcine adrenocortical cells: involvement of protein kinases. Domestic Animal Endocrinology, 23: Ciereszko R., Opałka M., Kamińska B., Kamiński T., Dusza L Prolactin involvement in the regulation of the hypothalamic-pituitary-ovarian axis during the early luteal phase of the porcine estrous cycle. Animal Reproduction Science, 69: Ciereszko R., Opałka M., Kamińska B., Wojtczak M., Okrasa S., Dusza L Luteotrophic action of prolactin during the early luteal phase in pigs: the involvement of protein kinases and phosphatases. Reproductive Biology, 1(2): Ciereszko R., Opałka M., Kamińska B., Górska T., Dusza L Prolactin signaling in porcine theca cells: involvement of protein kinases and phosphatases. Reproduction, Fertility and Development, 15: Kamińska B., M. Opałka Dusza L The effects of ACTH, phytoestrogens and estrogens on corticosterone secretion by gander adrenocortical cells in breeding and nonbreeding seasons. Acta Biologica Hungarica, 59(2): Dusza L., Ciereszko R., Skarżyński D.J., Nogowski L., Opałka M., Kamińska B., Nynca A., Kraszewska O., Słomczyńska M., Wocławek-Potocka I., Korzekwa A., Pruszyńska-Oszmiałek E., Szkudelska K Mechanism of phytoestrogen action in reproductive processes of mammals and birds. Reproductive Biology, 6(Supp. 1): Opałka M., Kamińska B., Ciereszko R, Dusza L Genistein affects testosterone secretion by Leydig cells in roosters (Gallus gallus domesticus). Reproductive Biology, 4(2): Opałka M., Kamińska B., Puchajda-Skowrońska H., Dusza L Phytoestrogen action in Leydig cells of Biłgoraj ganders (Anser anser). Reproductive Biology, 6(Supp. 2): Opałka M., Kamińska B., Piskuła M. K. Puchajda-Skowrońska H., Dusza L The effects of phytoestrogens on testosterone secretion by Leydig cells from Biłgoraj ganders (Anser anser). British Poultry Science, 47: Opałka M., Kamińska B., Leska A., Dusza L Mechanism of phytoestrogen action in Leydig cells of ganders (Anser anser domesticus): Interaction with 15

16 estrogen receptors and steroidogenic enzymes. Journal of Environmental Sciences and Health Part A, 47: Opałka M., Kugla-Owczarska J., Kamińska B., Puchajda-Skowrońska H., Hryniewicka W., Dusza L Effects of dietary meals containing different levels of phytoestrogens on reproductive function in Bilgoraj ganders. Acta Veterinaria Hungarica, 56(3): Opałka M., Leska A., Kamińska B., Dusza L Oestrogen receptor alpha and beta expression in testis of ganders fed diets containing different levels of phytoestrogens. Journal of Animal and Feed Sciences, 17: Leska A., Kiezun J., Kaminska B., Dusza L Seasonal changes in the expression of the androgen receptor in the testes of the domestic goose (Anser anser f. domestica). General and Comparative Endocrinology, 179(1): Nynca A., Słonina D., Jabłońska O., Kamińska B., Ciereszko R. E Daidzein affect steroidogenesis and oestrogen receptor expression in medium ovarian follicles of pigs. Acta Veterinaria Hungarica, 61(1): Nynca A., Swigonska S., Piasecka J., Kolomycka A., Kamińska B., Radziewicz- Pigiel M., Gut-Nagel M., Ciereszko R. E Biochanin A affects steroidogenesis and estrogen receptor-β expression in porcine granulosa cells. Theriogenology, 80(7): Dusza L., Opałka M., Kamińska B., Kamiński T., Ciereszko R The relationship between electrical resistance of vaginal mucus and plasma hormonal parameters during periestrus in sows. Theriogenology 45: Opałka M., Kamińska B., Jaworski Z Differences in seasonal changes of fecal androgen levels between stabled and free-ranging Polish Konik stallions. General and Comparative Endocrinology, 168(3):