WP YW OPIOIDÓW NA PÊCHERZYKI JAJNIKOWE ŒWIÑ POSTÊPY BIOLOGII KOMÓRKI TOM NR 3 ( )

Transkrypt

1 WP YW OPIOIDÓW NA PÊCHERZYKI JAJNIKOWE ŒWIÑ 477 POSTÊPY BIOLOGII KOMÓRKI TOM NR 3 ( ) WP YW OPIOIDÓW NA STEROIDOGENEZÊ W KOMÓRKACH ZIARNISTYCH I OS ONKI WEWNÊTRZNEJ PÊCHERZYKÓW JAJNIKOWYCH ŒWIÑ; MECHANIZM DZIA ANIA AGONISTY OPIOIDOWEGO FK * THE INFLUENCE OF OPIOIDS ON STEROIDOGENESIS IN GRANULOSA AND THECA INTERNA CELLS FROM PORCINE OVARIAN FOLLICLES; THE MECHANISM OF ACTION OF OPIOID AGONIST FK Tadeusz KAMIÑSKI Katedra Fizjologii Zwierz¹t, Wydzia³ Biologii, Uniwersytet Warmiñsko-Mazurski w Olsztynie Streszczenie: Peptydy opioidowe nale ¹ do grupy czynników, wytwarzanych w pêcherzyku jajnikowym œwiñ, wp³ywaj¹cych na funkcjonowanie, wystêpuj¹cych w nim, komórek ziarnistych i komórek os³onki wewnêtrznej. W trakcie krótkiej inkubacji tych komórek z opioidami (agonistami receptorów µ, δ lub κ) przewa a hamowanie steroidogenezy, zaœ w obecnoœci LH, czynnika tropowego dla komórek izolowanych z du ych pêcherzyków, dominuje pobudzanie wytwarzania hormonów steroidowych pod wp³ywem opioidów. Mechanizm hamuj¹cego dzia³ania opioidów na steroidogenezê pêcherzykow¹ badano wykorzystuj¹c agonistê g³ównie receptorów µ, FK Pod wp³ywem FK stwierdzono zahamowanie aktywnoœci cyklazy adenylanowej, kinaz bia³kowych A oraz C w komórkach ziarnistych, a tak e fosfatydyloinozytoloswoistej fosfolipazy C, cyklazy adenylanowej, kinaz bia³kowych A i C w komórkach os³onki wewnêtrznej œwiñ. S³owa kluczowe: œwinia, opioidy, komórki ziarniste, komórki os³onki wewnêtrznej, steroidogeneza, fosfatydyloinozytoloswoista fosfolipaza C, cyklaza adenylanowa, kinaza bia³kowa A, kinaza bia³kowa C. Summary: Opioid peptides belong to a group of agents, produced in porcine ovarian follicles, which affect functions of granulosa and theca interna cells. During short incubation of the cells with opioids (µ, δ or κ agonists) inhibition of steroidogenesis prevails, while in the presence of LH, trophic agent for these cells *Praca finansowana z grantu Uniwersytetu Warmiñsko-Mazurskiego w Olsztynie, projekt nr

2 478 T. KAMIÑSKI (from large follicles), stimulation of steroid hormones under influence of opioids predominates. The mechanism of inhibitory action of opioids on follicular steroidogenesis was investigated using the agonist of mainly µ receptors, FK Under influence of FK it was found attenuation of adenylyl cyclase, protein kinases A and C activities in granulosa cells as well as phosphoinositide-specific phospholipase C, adenylyl cyclase, protein kinases A and C activities in theca interna cells. Key words: pig, opioids, granulosa cells, theca interna cells, steroidogenesis, phosphoinositide-specific phospholipase C, adenylyl cyclase, protein kinase A, protein kinase C. Opioidy s¹ grup¹ zwi¹zków, zarówno pochodzenia naturalnego jak i syntetycznych, o dzia³aniu zbli onym do alkaloidów fenantrenowych, g³ównie morfiny, otrzymanych z maku lekarskiego (Papaver somniferum). Endogenne opioidy tworz¹ trzy g³ówne grupy peptydów pochodz¹cych od trzech prekursorów: proopiomelanokortyny (POMC), proenkefaliny i prodynorfiny. Z POMC powstaj¹ peptydy opioidowe α-, β- i γ-endorfina, a tak e peptydy nieopioidowe: ACTH, α- i β-msh, CLIP, β-lph. Proenkefalina jest prekursorem m.in. Met- i Leu-enkefaliny, zaœ prodynorfina m.in. dynorfin, rimorfiny oraz α- i β-neoendorfiny. Cech¹ wspóln¹ wszystkich peptydów opioidowych jest znajduj¹ca siê na N-koñcu ka dego peptydu sekwencja 5 aminokwasów: Tyr-Gly-Gly- Phe-Met lub Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu, która decyduje o ich aktywnoœci biologicznej. Najlepiej poznanym miejscem syntezy, a tak e g³ównym Ÿród³em opioidów w organizmie s¹ ró ne struktury oœrodkowego uk³adu nerwowego. Opioidy dzia³aj¹ poprzez specyficzne dla siebie receptory, spoœród których zazwyczaj wyró nia siê trzy podstawowe klasy µ, δ i κ oraz podklasy µ 1 i µ 2, δ 1 i δ 2, κ 1, κ 2 i κ 3. Z wyj¹tkiem najs³abiej poznanych endomorfin dzia³aj¹cych wy³¹cznie poprzez receptory µ, inne opioidy nie wykazuj¹ wysokiej selektywnoœci w stosunku do jednego typu receptora, a maj¹ jedynie okreœlone preferencje: endorfiny do receptorów µ, enkefaliny receptorów δ, dynorfiny zaœ do receptorów κ. Endogenne opioidy s¹ dobrze znane jako neuromediatory i neuromodulatory kontroluj¹ce czucie bólu, przyjmowanie pokarmu, temperaturê cia³a, kr¹ enie i oddychanie. Sugeruje siê, e peptydy opioidowe mog¹ pe³niæ funkcje humoralnych przekaÿników miêdzy oœrodkowym uk³adem nerwowym a uk³adem immunologicznym. Opioidy uczestnicz¹ tak e w reakcjach stresowych oraz w procesach uczenia siê i pamiêtania [18]. UDZIA OPIOIDÓW W REGULACJI STEROIDOGENEZY W PÊCHERZYKACH JAJNIKOWYCH ŒWIÑ Endogenne peptydy opioidowe maj¹ znaczny udzia³ w regulacji wydzielania podwzgórzowych czynników uwalniaj¹cych (m.in. somatoliberyny, TRH, GnRH) oraz hormonów przysadkowych, takich jak: GH, prolaktyna, LH, FSH. Dosyæ dobrze poznany jest ich wp³yw na funkcjonowanie neurosekrecyjnego systemu GnRH/LH u samic ró nych gatunków [5, 57, 58]. Opioidy reguluj¹c wydzielanie gonadotropin wp³ywaj¹ tym samym, w sposób poœredni, na funkcje uk³adu rozrodczego. Mo na s¹dziæ, e istnieje równie droga bezpoœrednia umo liwiaj¹ca endogennym opioidom kontrolê tego uk³adu. U podstaw tego przypuszczenia le y fakt obecnoœci peptydów

3 WP YW OPIOIDÓW NA PÊCHERZYKI JAJNIKOWE ŒWIÑ 479 opioidowych oraz w³aœciwych dla nich informacyjnych kwasów nukleinowych w narz¹dach uk³adu rozrodczego, w tym tak e w komórkach jajnika. β-endorfinê zlokalizowano w cia³kach ó³tych i p³ynie pêcherzykowym œwiñ [34, 63], w cia³kach ó³tych, komórkach ziarnistych i œródmi¹ szowych gryzoni [48, 49, 50], w cia³ku ó³tym krów [20], w p³ynie pêcherzykowym owiec [45] i kobiet [61] oraz w komórkach os³onki wewnêtrznej kobiet [2]. Stwierdzono, e zawartoœæ β-endorfiny w cia³kach ó³tych œwini wielokrotnie wzrasta w miarê ich rozwoju, osi¹gaj¹c najwy sz¹ wartoœæ miêdzy dniem cyklu rujowego [63], przy czym za syntezê β-endorfiny s¹ odpowiedzialne g³ównie du e komórki lutealne, które wydziela³y ok. 15 razy wiêcej tego peptydu w stosunku do komórek ma³ych [64]. Z kolei w p³ynie pêcherzykowym œwiñ najwy sze stê enie β-endorfiny odnotowano w materiale izolowanym z ma³ych pêcherzyków z pierwszych dni cyklu rujowego [34]. Obecnoœæ Met-enkefaliny wykazano w jajnikach gryzoni [13, 43], w cia³kach ó³tych kobiet i krów [13] oraz w p³ynie pêcherzykowym kobiet [61]. Peptydy z grupy dynorfin zidentyfikowano w p³ynie pêcherzykowym œwiñ [72], w cia³ku ó³tym krów [20] oraz w komórkach ziarnistych, lutealnych i œródmi¹ szowych szczurów [49]. Wiele danych wskazuje, e peptydy opioidowe s¹ wytwarzane w gonadach. W jajnikach gryzoni wykazano obecnoœæ mrna dla proopiomelanokortyny [27, 52, 69], proenkefaliny [27] oraz prodynorfiny [17]. Ostatnio, ekspresjê genów prekursorów opioidowych stwierdzono te w komórkach lutealnych i komórkach pêcherzyków jajnikowych œwiñ [75, 76]. Dodatkowym Ÿród³em opioidów w jajnikach mog¹ byæ zakoñczenia β-endorfinoergicznych w³ókien nerwowych, które zlokalizowano w os³once wewnêtrznej i zewnêtrznej pêcherzyków jajnikowych œwiñ [26]. Jajnikowa sekrecja opioidów jest prawdopodobnie kontrolowana przez gonadotropiny. W badaniach w³asnych zaobserwowano, e FSH w sposób zale ny od dawki stymuluje uwalnianie β-endorfiny przez komórki ziarniste pochodz¹ce z du ych pêcherzyków jajnikowych œwiñ. Najwiêkszy, oœmiokrotny, wzrost zanotowano po podaniu do medium FSH w dawce 100 ng/ ml. Pobudzaj¹ce dzia³anie FSH by³o istotnie ograniczone przez progesteron w dawce 10 5 M [34]. Podobne badania, przeprowadzone na komórkach lutealnych œwiñ, pozwoli³y zaobserwowaæ stymuluj¹cy wp³yw hcg na uwalnianie β-endorfiny przez ma³e i du e komórki lutealne [64]. Kato i wsp. [40] zanotowali zbli ony wp³yw hcg na uwalnianie β-endorfiny z komórek lutealnych szczurów. W regulacji uwalniania β-endorfiny przez komórki lutealne œwiñ uczestnicz¹ ponadto: oksytocyna, prolaktyna, progesteron [63] i TNFα [64]. Spoœród aktywnych endokrynnie komórek jajnika œwiñ, najbardziej autonomiczne, w odniesieniu do sekrecji β-endorfiny, okaza³y siê komórki os³onki wewnêtrznej aden z badanych hormonów (LH, PRL, steroidy jajnikowe) nie mia³ statystycznie istotnego wp³ywu na sekrecjê tego opioidu. Obserwowano jedynie tendencje do podwy szania, wskutek dzia³ania LH (p=0,094), lub hamowania, w przypadku PRL (p=0,056), sekrecji β-endorfiny przez komórki os³onki wewnêtrznej [30]. Stwierdzenie lokalnej syntezy opioidów oraz wykazanie obecnoœci w jajnikach œwiñ receptorów opioidowych [25, 72] wskazuje na mo liwoœæ auto- b¹dÿ parakrynnego wp³ywu peptydów opioidowych na jajnik, w tym tak e na steroidogenezê jajnikow¹. Tego rodzaju wp³yw zaobserwowano wczeœniej w przypadku komórek ziarnistych kobiet [21] oraz komórek lutealnych krów [67, 80] i szczurów [40]. Zosta³ on tak e odnotowany

4 480 T. KAMIÑSKI w odniesieniu do komórek ziarnistych [24, 34, 36], os³onki wewnêtrznej [30] i lutealnych [35] œwiñ. Badania te daj¹ jednak jedynie fragmentaryczny obraz wp³ywu opioidów na sekrecjê steroidów, poniewa u ywano w nich z regu³y tylko jednego spoœród ok. 30 opioidów obecnych w organizmie; najczêœciej β-endorfinê lub syntetyczny zwi¹zek dzia³aj¹cy w sposób zbli ony do niej (FK ). Dok³adniejszych danych dostarczy³y kolejne badania z wykorzystaniem 9 opioidów, 3 agonistów receptorów µ [D-Ala 2, N-Me-Phe 4, Met(O 5 )-ol]-enkefaliny (FK ), [D-Ala 2, N-Me-Phe 4, Gly 5 -ol]- enkefaliny (DAMGO), β-endorfiny; 3 agonistów receptorów δ met-enkefaliny, leuenkefaliny, [D-Pen 2, Pen 5 ]-enkefaliny (DPLPE) oraz 3 agonistów receptorów κ dynorfiny A, dynorfiny B, U Inkubuj¹c komórki ziarniste œwiñ wyizolowane z du ych pêcherzyków z agonistami receptorów opioidowych zanotowano obni enie podstawowego (niestymulo-wanego innymi czynnikami) wydzielania androstendionu (A 4 ), testosteronu (T) i estradiolu (E 2 ) oraz nie stwierdzono ich wp³ywu na sekrecjê progesteronu (P 4 ). Obecnoœæ w po ywce LH hormonu tropowego dla komórek ziarnistych w tym stadium rozwoju pêcherzyka jajnikowego spowodowa³a zmianê hamuj¹cego wp³ywu opioidów na sekrecjê androgenów na pobudzaj¹cy. Stwierdzono ponadto, e komórki ziarniste poddane dzia³aniu LH zmniejszy³y wydzielanie E 2 pod wp³ywem agonistów receptorów κ [32]. Odnotowano równie zbli one dzia³anie opioidów na steroidogenezê w komór-kach os³onki wewnêtrznej izolowanych z du ych pêcherzyków jajnikowych, tj. hamowanie podstawowego wydzielania hormonów steroidowych oraz wzmacnianie sekrecji tych steroidów przez komórki stymulowane LH. Obserwowano tak e ró nice miêdzy komórkami obu typów w odpowiedzi na opioidy: steroidogeneza w komórkach os³onki wewnêtrznej, w odró nieniu od komórek ziarnistych, na wczeœniejszym etapie (tj. wytwarzania P 4 ) by³a podatna na dzia³anie opioidów. Ponadto zarówno podstawowa sekrecja androgenów, jak i stymulowana sekrecja E 2 przez komórki os³onki nie by³y modulowane przez ligandy receptorów κ (tab. 1) [31]. Wp³yw agonistów trzech podstawowych typów receptorów opioidowych na steroidogenezê w komórkach pêcherzykowych by³ generalnie podobny. Ta prawid³owoœæ w mniejszym stopniu by³a zachowana w odniesieniu do ligandów receptorów κ. W przeciwieñstwie do agonistów receptorów µ i δ nie zmienia³y one podstawowej sekrecji androgenów i pobudza³y stymulowan¹ LH sekrecjê P 4 w komórkach os³onki wewnêtrznej oraz hamowa³y wydzielanie E 2 przez komórki ziarniste inkubowane w obecnoœci LH (tab. 1). Inny, szczególnie w porównaniu z receptorami µ, efekt pobudzenia receptorów κ jest tak e widoczny w odniesieniu do funkcjonowania centralnego uk³adu nerwowego, w³¹czaj¹c w to kontrolê bólu, pamiêæ, tolerancjê i uzale nienie [59, 77]. Ka dy z dziewiêciu wykorzystanych w doœwiadczeniu opioidów u yty zosta³, czy to samodzielnie czy te w kombinacji z LH, w czterech koncentracjach: 10 9, 10 8, 10 7 i 10 6 M. W wielu przypadkach, opioidy dzia³a³y najbardziej efektywnie, kiedy zastosowano je w najni szych dawkach. Mo e to wynikaæ z dwufazowego dzia³ania opioidów, najlepiej poznanego w przypadku ich wp³ywu na produkcjê camp, która jest pobudzana lub hamowana w zale noœci od dawki u ytego zwi¹zku [70]. Podobne (dwufazowe) dzia³anie opioidów by³o te obserwowane w zakresie ich wp³ywu na sekrecjê hormonów steroidowych. Stwierdzono mianowicie, e opioidy w ni szych

5 T ABELA 1. Wp³yw agonistów receptorów opioidowych µ ( FK , DAMGO, β -endorfiny), δ (met-enkefaliny, leu-enkefaliny, DPLPE) oraz κ (dynorfiny A, dynorfiny B, U-50488) na steroidogenezê w komórkach ziarnistych i os³onki wewnêtrznej izolowanych z du ych pêcherzyków jajnikowyc h œwiñ podczas 4-godzinnej inkubacji wzrost wydzielania hormonu pod wp³ywem agonistów opioidowych; nie stwierdzono wp³ywu ; zahamowanie wydzielania hormonu; P progesteron; A androstendion; T testosteron; E estradio l Rodzaje komórek pêcherzyka jajnikowego Zmiany w sekrecji hormonów steroidowych pod wp³ywe m Komórki ziarniste inkubowane bez LH Komórki ziarniste inkubowane w obecnoœci LH Komórki os³onki wewnêtrznej inkubowane bez LH Komórki os³onki wewnêtrznej inkubowan e w obecnoœci LH 1 od wp³ywem Leu-enkefaliny w dawce pod wp³ywem DPLPE w dawce 10 M a gonistów receptorów µ agonistów receptorów δ agonistów receptorów κ P 4 A 4 T E 2 P 4 A 4 T E 2 P 4 A 4 T E p 0 9 M i Met-enkefaliny w dawc e ; 2 M 2 od wp³ywem dynorfiny A w dawce 10 8 p M; WP YW OPIOIDÓW NA PÊCHERZYKI JAJNIKOWE ŒWIÑ 481

6 482 T. KAMIÑSKI koncentracjach ( M) hamowa³y, podczas gdy w wy szych (10 5 i M) zwiêksza³y sekrecjê kortykosteronu przez komórki kory nadnerczy szczurów [78]. Nie sposób wykluczyæ, e po zastosowaniu wiêkszej liczby dawek poszczególnych opioidów tego rodzaju efekt by³by obserwowany tak e w komórkach pêcherzyka jajnikowego. Odnotowana w doœwiadczeniu odmienna odpowiedÿ komórek ziarnistych i os³onki wewnêtrznej na opioidy u yte samodzielnie b¹dÿ w po³¹czeniu z LH wskazuje na istnienie interakcji pomiêdzy tymi czynnikami. Wydaje siê, e miejscem interakcji mog¹ byæ wewn¹trzkomórkowe szlaki transmisji sygna³u indukowanego przez LH oraz opioidy. Zaliczamy do nich przede wszystkim szlaki z udzia³em cyklazy adenylanowej (AC) oraz kinazy bia³kowej A (PKA), a tak e fosfatydyloinozytoloswoistej fosfolipazy C (PLC) i kinazy bia³kowej C (PKC), o których wiadomo, e poœrednicz¹ zarówno w dzia³aniu opioidów [41], jak i LH [14, 83] na komórki jajnika œwiñ. Niewykluczony jest równie wp³yw opioidów na ekspresjê genu dla receptora LH. Zosta³o to stwierdzone w komórkach lutealnych œwiñ, gdzie agonista receptorów µ, FK , stymulowa³ ekspresjê tego genu w ma³ych komórkach lutealnych i hamowa³ w du ych [29]. Nale y podkreœliæ, e opisane powy ej wyniki uzyskano w wyniku krótkiej, czterogodzinnej inkubacji komórek pêcherzyka jajnikowego. Wyd³u enie inkubacji komórek ziarnistych i os³onki wewnêtrznej z FK do 24 godzin poci¹ga za sob¹ zmianê wp³ywu opioidu na podstawow¹ sekrecjê androgenów z hamuj¹cego (podczas czterogodzinnej inkubacji) na stymuluj¹cy oraz zanik wp³ywu na wydzielanie E 2 [30, 34]. Wyd³u enie inkubacji przypuszczalnie wp³ywa równie na interakcje opioidów z gonadotropinami, o czym œwiadczy zahamowanie pod wp³ywem FK sekrecji P 4 przez komórki ziarniste i os³onki wewnêtrznej poddane dobowej inkubacji, odpowiednio, z FSH [34] i LH [30]. Przyczyn¹ tych zmian jest prawdopodobnie zró nicowany, w zale noœci od czasu ekspozycji, wp³yw opioidów na aktywnoœæ enzymów poœrednicz¹cych w przesy³aniu wewn¹trzkomórkowego sygna³u inicjowanego po³¹czeniem opioidu z odpowiednim receptorem. Zagadnienie to zostanie dok³adniej omówione w drugiej czêœci artyku³u. Opisane powy ej dzia³anie opioidów odnosi siê, jak wczeœniej zaznaczono, do komórek wyizolowanych z du ych pêcherzyków jajnikowych. Reaktywnoœæ komórek na opioidy zmienia siê w zale noœci od fazy rozwoju pêcherzyka, poniewa iloœæ receptorów opioidowych w komórkach pêcherzyka jajnikowego œwiñ obni a siê w miarê jego wzrostu [25, 72]. Sugestia ta znajduje potwierdzenie w pracy Gregoraszczuk i S³omczyñskiej [24], w której stwierdzono hamuj¹cy wp³yw β-endorfiny na sekrecjê P 4 przez komórki ziarniste z ma³ych i œrednich, lecz nie z du ych pêcherzyków jajnikowych. Ponadto hamuj¹cy wp³yw opioidu na sekrecjê P 4 i E 2 przez komórki stymulowane LH by³ wyraÿnie silniej zaznaczony w stosunku do komórek izolowanych z pêcherzyków ma³ych w porównaniu z jego wp³ywem na komórki pobrane z pozosta³ych rodzajów pêcherzyków. G³ównym zadaniem pêcherzyka jajnikowego jest stworzenie optymalnych warunków dla rozwijaj¹cej siê komórki jajowej. Mo na zatem wnosiæ, e opioidy zmieniaj¹c sekrecjê steroidów jajnikowych bêd¹ uczestniczyæ w selekcji pêcherzyków i kontroli procesu owulacji. Pobudzenie przez opioidy sekrecji androgenów przez komórki ziarniste i

7 WP YW OPIOIDÓW NA PÊCHERZYKI JAJNIKOWE ŒWIÑ 483 os³onki wewnêtrznej w obecnoœci LH (tzn. w warunkach przypominaj¹cych sytuacjê in vivo) oraz hamowanie wydzielania E 2 przez komórki os³onki pod wp³ywem ligandów receptorów κ mo e sugerowaæ ich udzia³ w indukcji atrezji pêcherzyków, a przez to w ich selekcji. Ponadto mo liwe jest ich wspó³dzia³anie w kontroli dojrzewania oocytów i owulacji pêcherzyków. Hamuj¹cy wp³yw β-endorfiny na te procesy zosta³ zaobserwowany u szczurów [22, 56] i krów [16]. Mimo e oddzia³ywanie opioidów na sekrecjê steroidów p³ciowych jest filogenetycznie dobrze zakotwiczone, o czym œwiadczy ich udzia³ w regulacji wytwarzania tych hormonów w jajnikach p³azów [86] i gadów [62], to ró nice pomiêdzy gatunkami dotycz¹ce odpowiedzi komórek pêcherzyka jajnikowego na opioidy wydaj¹ siê doœæ znaczne. Przyk³adowo, komórki ziarniste kobiet, u których wywo³ano superowulacjê, okaza³y siê niewra liwe na β-endorfinê, a reagowa³y wzrostem syntezy P 4 jedynie pod wp³ywem Met-enkefaliny. Warunkiem skutecznego dzia³ania enkefaliny by³a obecnoœæ w po ywce FSH [21]. Po owulacji pêcherzyków jajnikowych i powstaniu cia³ek ó³tych w dalszym ci¹gu widoczny jest wp³yw opioidów na steroidogenezê jajnikow¹, g³ównie wytwarzanie progesteronu. Reaktywnoœæ komórek lutealnych na opioidy wydaje siê byæ w istotnym stopniu modulowana przez interakcje komórkowe, przede wszystkim miêdzy du ymi i ma³ymi komórkami lutealnymi inny jest bowiem wp³yw opioidów na sekrecjê steroidów przez mieszaninê komórek lutealnych, a inny na rozdzielone ma³e i du e komórki. Nierozdzielone komórki lutealne zarówno z fazy wczesno-, jak i œrodkowo-lutealnej reagowa³y na FK wzrostem podstawowej (niestymulowanej) sekrecji P 4 [65, 66], podczas gdy po rozdziale mieszaniny komórek widoczny by³ jedynie hamuj¹cy wp³yw opioidu na uwalnianie P 4 przez ma³e komórki z fazy œrodkowo-lutealnej stymulowane hcg [35]. Ta ostatnia obserwacja wskazuje tak e na wp³yw okresu rozwoju cia³ka ó³tego œwini na reaktywnoœæ komórek lutealnych na opioidy. Zaanga owanie opioidów w regulacjê wytwarzania steroidów w cia³kach ó³tych potwierdzi³y równie podobne badania przeprowadzone na komórkach lutealnych szczurów [40] i krów [67], w tym pobranych od zwierz¹t ciê arnych [80]. MECHANIZM DZIA ANIA AGONISTY RECEPTORÓW OPIOIDOWYCH, FK , W KOMÓRKACH ZIARNISTYCH I OS ONKI WEWNÊTRZNEJ PÊCHERZYKA JAJNIKOWEGO ŒWIÑ Opisany powy ej wp³yw opioidów na sekrecjê steroidów przez komórki pêcherzyka jajnikowego i inne struktury jajnika wydaje siê byæ znacznie lepiej poznany w porównaniu z wewn¹trzkomórkowymi procesami transmisji sygna³u inicjowanymi przez opioidy i powoduj¹cymi zmianê aktywnoœci steroidogenicznej komórek. Do niedawna mechanizm dzia³ania opioidów w jajniku by³ rozpatrywany na podstawie wyników badañ przeprowadzonych g³ównie na komórkach uk³adu nerwowego lub liniach komórkowych wywodz¹cych siê z tego uk³adu, np. NG lub SH-SY5Y. Uzyskane dane dostar-

8 484 T. KAMIÑSKI czy³y dowodów pozwalaj¹cych stwierdziæ, e opioidy w komórkach uk³adu nerwowego, dzia³aj¹c poprzez receptory zwi¹zane z bia³kami G, wp³ywaj¹ na aktywnoœæ przede wszystkim dwóch szlaków przesy³ania sygna³u: PLC/PKC i AC/PKA, a poœrednio tak e na kinazy aktywowane mitogenem oraz kana³y jonowe dla potasu i wapnia [41]. Pierwszy ze szlaków zaczyna siê od PLC, enzymu powoduj¹cego rozpad lipidu b³onowego fosfatydyloinozytolo(4,5)bisfosforanu do dwóch tzw. wtórnych przekaÿników: inozytolo(1,4,5)trisfosforanu (IP 3 ) i 1,2-diacyloglicerolu (DAG). IP 3, po dyfuzji do siateczki œródplazmatycznej, powoduje uwolnienie z niej jonów Ca 2+, okreœlanych czasem jako trzeci przekaÿnik, natomiast DAG pozostaje w b³onie komórkowej aktywuj¹c specyficzne izoformy PKC (zale ne od DAG). Spoœród czterech znanych typów PLC (β, γ, δ, ε) najbardziej zaanga owana w mechanizm dzia³ania opioidów wydaje siê byæ PLC β, aktywowana przez bia³ka G zwi¹zane m.in. z RYCINA 1. Wewn¹trzkomórkowe szlaki transmisji sygna³u przypuszczalnie wykorzystywane przez FK , agonistê g³ównie receptorów µ, w komórkach os³onki wewnêtrznej pêcherzyków jajnikowych œwiñ (szczegó³y w tekœcie).objaœnienia: G bia³ka G; PLC fosfatydyloinozytoloswoista fosfolipaza C; AC cyklaza adenylanowa; PKA kinaza bia³kowa A; PKC kinaza bia³kowa C; DAG 1,2- diacyloglicerol; IP 3 inozytolo(1,4,5)trisfosforan; PIP 2 fosfatydyloinozytolo(4,5)bisfosforan; ER siateczka œródplazmatyczna

9 WP YW OPIOIDÓW NA PÊCHERZYKI JAJNIKOWE ŒWIÑ 485 receptorami opioidowymi [41]. Izoformy PLC β (β 1-4 ) stwierdzono tak e w jajniku œwiñ [44]. Obecnoœæ w komórce kilku izoform PLC β zwiêksza spektrum jej mo liwych odpowiedzi na dzia³anie opioidów, poniewa opioidy w ró ny sposób wp³ywaj¹ na poszczególne rodzaje PLC β [9]. Badaj¹c mechanizm dzia³ania opioidów w komórkach ziarnistych i os³onki wewnêtrznej œwiñ skupiono siê na agonistach receptorów µ, wykorzystuj¹c jeden z ligandów tych receptorów, FK syntetyczny peptyd naœladuj¹cy dzia³anie β-endorfiny, ale mniej od niej podatny na enzymatyczny rozk³ad [68]. Wykazane w komórkach os³onki wewnêtrznej w odpowiedzi na FK zmniejszone wytwarzanie IP 3 [38], bêd¹cego wyznacznikiem aktywnoœci PLC, sugeruje hamuj¹cy wp³yw opioidu na aktywnoœæ tego enzymu. Os³abienie aktywnoœci PLC obserwuje siê czasem jako skutek zwrotnego (hamuj¹cego) dzia³ania pobudzonej PKC [41, 46]. W badaniach w³asnych, RYCINA 2. Wewn¹trzkomórkowe szlaki transmisji sygna³u przypuszczalnie wykorzystywane przez FK , agonistê g³ównie receptorów µ, w komórkach ziarnistych pêcherzyków jajnikowych œwiñ (szczegó³y w tekœcie). Objaœnienia: G bia³ka G; PLA 2 fosfolipaza A 2 ; PLD fosfolipaza D; AC cyklaza adenylanowa; PKA kinaza bia³kowa A; PKC kinaza bia³kowa C; DAG 1,2-diacyloglicerol; PC fosfatydylocholina; PA kwas fosfatydowy; AA kwas arachidonowy

10 486 T. KAMIÑSKI obni eniu aktywnoœci PLC towarzyszy³o zahamowanie PKC, co wskazuje, e zmniejszenie aktywnoœci PLC by³o efektem pierwotnym, wynikaj¹cym z bezpoœredniego dzia³ania FK , a nie wtórnym, zwi¹zanym z pobudzeniem PKC (rys. 1). W innych komórkach i tkankach obserwuje siê tak pobudzenie [53, 73], jak i hamowanie [6, 28, 71] aktywnoœci PLC pod wp³ywem opioidów. Z kolei w ma³ych i du ych komórkach lutealnych œwiñ nie stwierdzono zmian w sekrecji IP 3 w wyniku dzia³ania FK [35]. Nale y zatem s¹dziæ, e zaanga owanie PLC w przekaÿnictwo sygna³u indukowanego przez opioid ³¹cz¹cy siê z odpowiednim receptorem (g³ównie µ) jest specyficzne dla poszczególnych komórek. Komórki ziarniste œwiñ nale ¹ do komórek, które nie odpowiedzia³y zmian¹ uwalniania IP 3 na podanie opioidu [38], co przy jednoczesnym zahamowaniu PKC sugeruje istnienie innego ni PLC ³¹cznika miêdzy kompleksem opioid-receptor-bia³ka G a PKC. Kandydatami na tego ³¹cznika mog¹ byæ fosfolipazy, D (PLD) i A 2 (PLA 2 ), o których wiadomo, e mog¹ poœredniczyæ w dzia³aniu opioidów (rys. 2). PLD powoduje hydrolizê fosfatydylocholiny do kwasu fosfatydowego, który sam mo e byæ wtórnym przekaÿnikiem sygna³u (aktywuj¹c zale ne od siebie kinazy) b¹dÿ stanowi substrat dla fosfohydrolazy kwasu fosfatydowego przekszta³caj¹c siê w DAG. Iloœæ DAG powstaj¹cego w ten sposób przewy sza nawet tê, która powstaje z udzia³em PLC [46]. Badania na neuronach embrionów kurzych [51] i komórkach linii CHO κ18 [4] wskazuj¹, e mo liwa jest sytuacja, w której opioidy, nie wp³ywaj¹c na aktywnoœæ PLC, reguluj¹ aktywnoœæ odpowiednich kinaz bia³kowych C (zale nych od DAG) za poœrednictwem PLD. Niektóre izoformy PKC, tzw. konwencjonalne PKC, mog¹ byæ te aktywowane przez wolne kwasy t³uszczowe, np. kwas arachidonowy uwalniany przez PLA 2 [46]. PLA 2 z kolei mo e byæ poddana wp³ywom, zarówno pobudzaj¹cym jak i hamuj¹cym, agonistów receptorów opioidowych µ. Tego rodzaju dzia³anie opioidów stwierdzono m.in. w niektórych obszarach mózgu szczurów [12, 71], w jelicie biodrowym œwinek morskich [7, 8], czy te w komórkach CHO [23]. Nie mo na jednak wykluczyæ, e w doœwiadczeniu z komórkami ziarnistymi œwiñ FK u yty by³ w dawce zbyt niskiej (10 9 M) by spowodowaæ odpowiedÿ PLC. Na podstawie badañ na komórkach linii COS-7 wiadomo, e dawka opioidu niezbêdna do wywo³ania takiej odpowiedzi jest ok. 50-krotnie wy sza [42] ni ta, która spowodowa³a zahamowanie aktywnoœci cyklazy adenylanowej w tym doœwiadczeniu. Brak wp³ywu FK (10 9 M) na komórki ziarniste i hamowanie przez niego aktywnoœci PLC w komórkach os³onki wewnêtrznej wskazuje na istnienie ró nic w mechanizmie dzia³ania opioidu w obu typach komórek pêcherzyka jajnikowego œwini (rys. 1 i 2). Uwolnienie jonów Ca 2+ pod wp³ywem IP 3 i DAG w wyniku dzia³ania PLC lub PLD prowadzi do uaktywnienia kinaz bia³kowych C. Jedenaœcie poznanych dotychczas izoform PKC tworzy trzy podrodziny kinaz C: konwencjonalne (cpkc α, β I, β II, γ) zale ne od jonów Ca 2+, DAG i fosfatydyloseryny; nowe (npkc δ, ε, η, θ) regulowane przez DAG i fosfatydyloserynê oraz atypowe (apkc ξ, λ/τ), zale ne jedynie od fosfatydyloseryny [46]. Wystêpowanie PKC w jajniku œwiñ jest niepodwa alne [3, 55, 84], nie jest natomiast w pe³ni zbadane, które izoformy kinazy s¹ w nim obecne. Zahamowanie aktywnoœci PLC przez FK w komórkach os³onki wewnêtrznej sugeruje, e tak e aktywnoœæ PKC (izoform zale nych od DAG konwencjonalnych i

11 WP YW OPIOIDÓW NA PÊCHERZYKI JAJNIKOWE ŒWIÑ 487 nowych) ulega zmniejszeniu. Kolejne doœwiadczenia z udzia³em zarówno komórek ziarnistych, jak i os³onki wewnêtrznej wskazuj¹, e ich krótka, kilkugodzinna ekspozycja na opioid mo e powodowaæ obni enie aktywnoœci PKC. W pierwszym z nich stwierdzono, e forbol 12-mirystylo-13-acetylowy (PMA, zwi¹zek z grupy estrów forboli naœladuj¹cy dzia³anie DAG) znosi hamuj¹cy wp³yw FK na steroidogenezê w obu typach komórek. Potwierdzeniem swoistoœci dzia³ania PMA (poprzez PKC) jest fakt, e nieaktywny stereoizomer PMA, 4α-PDD, nie dawa³ takich efektów [37, 38]. Podobne os³abienie dzia³ania agonistów receptorów µ (DAMGO i morfiny) przez zbli ony w dzia³aniu do PMA ester forbolu (PDBu; forbol 12,13-dibutyrylowy) zanotowano w testach bólowych przeprowadzonych na myszach [54]. W innym doœwiadczeniu, opartym na wprost proporcjonalnej zale noœci miêdzy stopniem pobudzenia PKC (izoform konwencjonalnych lub nowych) a iloœci¹ zwi¹zanego przez struktury komórkowe znakowanego trytem PDBu, zanotowano w wyniku podania FK obni enie wi¹zania 3 [H]PDBu przez komórki ziarniste i os³onki wewnêtrznej (w pierwszym przypadku po up³ywie 10 min inkubacji, drugim 3 min). U yta jako kontrola pozytywna, jonomycyna spowodowa³a wzrost wi¹zania 3 [H]PDBu przez oba typy komórek. W nastêpnym doœwiadczeniu stwierdzono, e trzy przebadane inhibitory PKC: staurosporyna (dzia³aj¹ca poprzez domenê katalityczn¹ enzymu), D- sfingozyna (³¹cz¹ca siê z domen¹ regulatorow¹) i PKCi (bêd¹ca pseudosubstratem) hamuj¹ steroidogenezê w komórkach pêcherzyka jajnikowego œwini, naœladuj¹c dzia³anie FK [37, 38]. Podobny efekt osi¹gniêto dezaktywuj¹c PKC poprzez 36-godzinn¹ inkubacjê komórek w obecnoœci du ej dawki PMA (rzêdu 10 6 M), w wyniku której nastêpuje enzymatyczna degradacja enzymu [46]. Uzyskane w ten sposób komórki (ang. PKC-deficient cells) produkowa³y znacznie mniej hormonów steroidowych ni komórki z aktywn¹ kinaz¹ C. Dodanie opioidu do komórek pozbawionych aktywnej PKC b¹dÿ inkubowanych w obecnoœci inhibitorów tego enzymu powodowa³o dalsze obni enie sekrecji steroidów [37, 38]. Mo e to wskazywaæ na wykorzystanie oprócz PKC zale nych od DAG (cpkc lub npkc), na co wskazuje skuteczne dzia³anie PMA i PDBu we wczeœniejszych doœwiadczeniach tak e atypowych kinaz C (niezale nych od DAG i estrów forboli). G³êbsz¹ analizê tego problemu utrudnia nieznajomoœæ izoform PKC wystêpuj¹cych w jajniku œwini. Innym wyjaœnieniem opisanego wy ej hamowania steroidogenezy mo e byæ zaanga owanie w mechanizm dzia³ania opioidu dodatkowego szlaku transmisji sygna³u, np. AC/PKA. Wykorzystanie przez opioidy obu kaskad sygna³owych, anga uj¹cych kinazy bia³kowe A i C, zosta³o wczeœniej zaobserwowane w mózgu szczurów [71] oraz komórkach linii COS i CHO [28]. Do podobnych wniosków prowadz¹ dane opublikowane przez Smitha i wsp. [74] wskazuj¹ce, e tolerancja na morfinê u myszy mo e byæ w pe³ni zniesiona jedynie po równoczesnym zastosowaniu inhibitorów PKA i PKC. Udzia³ szlaku AC/PKA w mechanizmie dzia³ania opioidów w komórkach uk³adu nerwowego wydaje siê byæ dobrze poznany, czêsto bywa wrêcz wykorzystywany jako rodzaj kontroli doœwiadczeñ ukierunkowanych na badanie dzia³ania opioidów na poziomie subkomórkowym [41, 85]. Pierwszym enzymem efektorowym w tym szlaku jest cyklaza adenylanowa przekszta³caj¹ca ATP w cykliczny 3,5 -adenozyno-monofosforan (camp), który aktywuje PKA ³¹cz¹c siê z jej jednostkami regulatorowymi i

12 488 T. KAMIÑSKI uwalniaj¹c jednostki katalityczne. Obecnoœæ enzymów tego szlaku wykazano w strukturach jajnika œwini [15]. Zmniejszenie sekrecji camp przez komórki ziarniste [33, 37] i os³onki wewnêtrznej [38] pod wp³ywem FK , w trakcie dwugodzinnej inkubacji, wskazuje na hamowanie aktywnoœci AC w wyniku dzia³ania opioidu. Podobny, hamuj¹cy wp³yw opioidów zanotowano w komórkach lutealnych [1, 40] i kory nadnerczy [39] gryzoni. Wyd³u enie do 4 godzin ekspozycji na opioid obu typów komórek pêcherzyka jajnikowego œwini spowodowa³o zanik hamuj¹cego wp³ywu FK [33, 37, 38]. Przyczyn¹ tej reakcji mo e byæ obserwowana na innych modelach doœwiadczalnych [10, 19, 79, 81, 82] zmiana odpowiedzi AC z hamuj¹cej na pobudzaj¹c¹ w nastêpstwie d³ugotrwa³ego podawania opioidów. Sugestia, e podobny proces zachodzi w pêcherzyku jajnikowym, znajduje potwierdzenie w wynikach doœwiadczenia przeprowadzonego na du ych komórkach lutealnych œwiñ, których dwunastogodzinna inkubacja z FK doprowadzi³a do pobudzenia AC [35]. Mo na zatem przypuszczaæ, e wyd³u enie czasu inkubacji komórek ziarnistych i os³onki wewnêtrznej z opioidem powy ej 4 godzin da³oby zbli ony efekt. Z badañ przeprowadzonych na komórkach uk³adu nerwowego i komórkach linii COS-7, CHO lub NG wiadomo, e minimalny czas ekspozycji komórek na opioidy, wywo³uj¹cy wzrost aktywnoœci AC, wynosi 6 10 godzin. Przyczyn¹ aktywacji AC mo e byæ m.in. oddzia³ywanie na ten enzym bia³ek G s lub podjednostek βγ bia³ek G i [47, 85]. Obni enie aktywnoœci AC w komórkach pêcherzyka jajnikowego œwini pod wp³ywem FK pozwala s¹dziæ, e tak e aktywnoœæ kolejnego w tej kaskadzie enzymu, PKA ulega zahamowaniu. Doœwiadczenia z udzia³em aktywatora (8BrcAMP) i inhibitora (PKAi) kinazy bia³kowej A potwierdzaj¹ tê sugestiê. W pierwszym z nich, FK znosi³ stymuluj¹cy wp³yw 8BrcAMP na steroidogenezê w komórkach ziarnistych i os³onki wewnêtrznej, w nastêpnym inhibitor PKA, w sposób zbli ony do opioidu, hamowa³ wytwarzanie steroidów. Podobnie jak w przypadku wspólnego u ycia FK oraz inhibitorów PKC, tak e po zastosowaniu opioidu z inhibitorem PKA obserwowano silniejsze hamowanie sekrecji steroidów przez inkubowane komórki w porównaniu z efektem odrêbnego dzia³ania tych czynników [33, 37, 38]. Potwierdza to, wysuniêt¹ wczeœniej tezê, zaanga owania w mechanizm dzia³ania opioidu wiêcej ni jednej kaskady sygna³owej. Jednoczesne uruchomienie dwóch szlaków transmisji sygna³u, co jak siê wydaje ma miejsce w opisywanych badaniach, stanowi podstawê do wyst¹pienia interakcji (ang. cross-talk) miêdzy nimi. Istniej¹ podstawy, by twierdziæ, e AC i PKA mog¹ byæ fosforylowane przez PKC [46] i odwrotnie PKC mo e byæ substratem dla PKA [11]. Mo na nawet przypuszczaæ, e opisywany wczeœniej wzrost aktywnoœci AC wskutek d³ugotrwa³ego podawania opioidów móg³ wynikaæ z fosforylacji cyklazy przez PKC, której aktywnoœæ tak e wzrasta po d³u szej ekspozycji komórek na opioidy. Fosforylacja AC prowadzi z kolei do jej uwra liwienia na bia³ka Gs α i G βγ [47]. Przytoczone dane wydaj¹ siê wskazywaæ, e interpretacja danych eksperymentalnych wymaga wziêcia pod uwagê mo liwoœci wystêpowania interakcji pomiêdzy szlakami uczestnicz¹cymi w mechanizmie przekazywania sygna³u indukowanego przez opioidy w komórkach docelowych.

13 WP YW OPIOIDÓW NA PÊCHERZYKI JAJNIKOWE ŒWIÑ 489 PODSUMOWANIE Opioidy, dzia³aj¹ce za poœrednictwem receptorów µ, δ i κ, wp³ywaj¹ na steroidogenezê w komórkach ziarnistych i os³onki wewnêtrznej du ych pêcherzyków jajnikowych œwiñ. Podczas krótkiej inkubacji tych komórek z opioidami ma miejsce hamowanie podstawowej, niestymulowanej przez LH steroidogenezy. W obecnoœci LH w œrodowisku komórkowym generalnie nastêpuje zanik hamuj¹cego dzia³ania opioidów lub pojawienie siê stymulacji sekrecji steroidów pod ich wp³ywem. Wydaje siê, e efekt obni enia podstawowej steroidogenezy, w przypadku opioidów dzia³aj¹cych poprzez receptory µ, osi¹gany jest w wyniku hamowania PKC, AC i PKA w komórkach ziarnistych oraz PLC, PKC, AC i PKA w komórkach os³onki wewnêtrznej. Mo na przypuszczaæ, e w komórkach ziarnistych, w dzia³aniu agonistów receptorów µ, poœrednicz¹ (zamiast PLC) inne fosfolipazy D i A 2. Pozostaje do wyjaœnienia udzia³ innych szlaków transmisji sygna³u w mechanizmie dzia³ania opioidów, np. kinaz aktywowanych mitogenem, zbadanie interakcji pomiêdzy szlakami, a tak e stwierdzenie ewentualnych ró nic w transmisji sygna³u w nastêpstwie ³¹czenia siê opioidów z ró nymi receptorami (µ, δ i κ). Podziêkowania Sk³adam serdeczne podziêkowania prof. dr hab. Jadwidze Prza³a, prof. dr hab. Stanis³awowi Okrasie, dr Gabrieli Siawrys i dr Iwonie Bogackiej za wszechstronn¹ pomoc, yczliwoœæ oraz stworzenie w pracy bardzo dobrej atmosfery. LITERATURA [1] ABRAMOWITZ J, CAMPBELL A. Enkephalin-mediated inhibition of forskolin-stimulated rabbit luteal adenylyl cyclase activity. Biochem Biophys Res Commun 1983; 116: [2] ALEEM F, OMAR RA, TABBAKH GH. Immunoreactive β-endorphin in human ovaries. Fertil Steril 1986; 45: [3] ASAKAI R, AKITA Y, TAMURA K, KENMOTSU K, AOYAMA Y. Protein kinase C-dependent downregulation of basic fibroblast growth factor (FGF-2) receptor by phorbol ester and epidermal growth factor in porcine granulosa cells. Endocrinology 1995; 136: [4] BANERJEE B, CHROMY BA, BERRY-KRAVIS E, HAMMOND D, SINGH JK, DAWSON G. Stable expression and heterologues coupling of the kappa opioid receptor in cell lines of neural and nonneural origin. Life Sci 1996; 58: [5] BARB CR, KRAELING RR, RAMPACEK GB. Opioid modulation of gonadotropin and prolactin secretion in domestic farm animals. Dom Anim Endocrinol 1991, 8: [6] BARG J, BELCHEVA MM, ZIMLICHMAN R, LEVY R, SAYA D, MCHALE RJ, JOHNSON FE, COSCIA CJ, VOGEL Z. Opioids inhibit endothelin-mediated DNA synthesis, phosphoinositide turnover, and Ca 2+ mobilization in rat C6 glioma cells. J Neurosci 1994; 14(10): [7] CAPASSO A, SORRENTINO L. Arachidonic acid and its metabolites are involved in the expression of morphine dependence in guinea-pig isolated ileum. Eur J Pharmacol 1997; 330:

14 490 T. KAMIÑSKI [8] CAPASSO A. Further studies on the involvement of the arachidonic acid cascade in the acute dependence produced by µ, κ and δ opioid agonists in isolated tissues. Neuropharmacology 1999; 38: [9] CHAKRABARTI S, LIU N-J, GINTZLER AR. Reciprocal modulation of phospholipase Cβ isoforms: adaptation to chronic morphine. PNAS 2003; 100 (23): [10] CHAKRABARTI S, WANG L, TANG WJ, GINTZLER AR. Chronic morphine augments adenylyl cyclase phosphorylation: relevance to altered signaling during tolerance/dependence. Mol Pharmacol 1998; 54: [11] CHIO C-C, CHANG Y-H, HSU Y-W, CHI K-H, LIN W-W. PKA-dependent activation of PKC, p38 MAPK and IKK in macrophage: implication in the induction of inducible nitric oxide synthase and interleukin-6 by dibutyryl camp. Cell Signall 2004; 16: [12] CHRISTIE MJ, CONNOR M, VAUGHAN CW, INGRAM SL, BAGLEY EE. Cellular actions of opioids and other analgesics: implications for synergism in pain relief. Clin Exp Pharmacol Physiol 2000; 27: [13] CUPO A, MENEZO Y, BUENO L. Enkephalin production by the corpus luteum. Neuropeptides 1987; 9: [14] DAVIS J S, MAY JV, KEEL BA. Mechanism of hormone and growth factor action in the bovine corpus luteum. Theriogenology 1996; 45: [15] DeMANNO D, HUNZICKER-DUNN M. camp-dependent protein kinase isozymes in porcine follicles and corpora lutea. Mol Cell Endocrinol 1991; 80: [16] DELL AQUILA ME, CASAVOLA V, RESHKIN SJ, ALBRIZIO M, GUERRA L, MARITATO F, MINOLA P. Effects of β-endorphin and naloxone on in vitro maturation of bovine oocytes. Mol Reprod Develop 2002; 63: [17] DOUGLASS J, COX B, QUINN B, CIVELLI O, HERBERT E. Expression of the prodynorphin gene in male and female mammalian reproductive tissues. Endocrinology 1987; 120: [18] DUDZIAK M, DZIWIÑSKI T, MAJEWSKI P. Endogenne opioidy charakterystyka i wybrane funkcje. [w] SOTOWSKA-BROCHOCKA J [red.]. Fizjologia zwierz¹t. Wybrane zagadnienia. Warszawa, Wydaw. Uniwersytetu Warszawskiego 2001: [19] ECKHARDT K, NEVO I, LEVY R, MIKUS G, EICHELBAUM M, VOGEL Z. Morphine-related metabolites differentially activate adenylyl cyclase isozymes after acute and chronic administration. FEBS Lett 2000; 470: [20] EHRENREICH H, STOCK A, SCHULZ R. Opioide in bovinen Luteinzellkulturen. X Veterinar-Humanmedizinische Gemeinschaftstagung, 1985, Berlin. [21] FACCHINETTI F, RUSPA M, PETRAGLIA F, SEGRE A, FORABOSCO A, GENAZZANI AR. Met-enkephalin enhances FSH-dependent progesterone production from cultured granulosa cells. J Clin Endocrinol Metab 1986; 63: [22] FALETTI A, VIGGIANO JM, GIMENO MAF. Beta-endorphin inhibits prostaglandin synthesis in rat ovaries and blocks induced ovulation. Prostaglandins 1995; 49: [23] FUKUDA K, KATO S, MORIKAWA H, SHODA T, MORI K. Functional coupling of the δ-, µ-, and κ- opioid receptors to mitogen-activated protein kinase and arachidonate release in Chinese hamster ovary cells. J Neurochem 1996; 67: [24] GREGORASZCZUK E, S OMCZYÑSKA M. β-endorphin inhibition of progesterone secretion by porcine granulosa cells during follicle development. Reprod Nutr Dev 1998; 38: [25] HAMADA H, KISHIOKA S, YAMOTO M, NAKANO R. ( 3 H)Naloxone binding sites in porcine ovarian follicles and corpora lutea during the ovarian cycle. Europ J Endocrinol 1995; 132: [26] HAPPOLA O, AKOMY M, YANAIHARA N. Met 5 -enkephalin and Met 5 -enkephalin-arg 6 -Gly 7 -Leu 8 - immunoreactive nerve fibers in the pig female reproductive system. Neurosci Lett 1989; 101: [27] JIN DF, MUFFLY KE, OKULICZ WC, KILPATRICK DL. Estrous cycle- and pregnancy-related differences in expression of the proenkephalin and proopiomelanocortin genes in the ovary and uterus. Endocrinology 1988; 122: [28] JOHNSON PS, WANG JB, WANG WF, UHL GR. Expressed mu opiate receptor couples to adenylate cyclase and phosphatidylinositol turnover. Neuroreport 1994; 5: [29] KAMIÑSKI T, GAWROÑSKA B, DERECKA K, OKRASA S, PRZA A J. Gene expression and peptide localisation for LH/hCG receptor in porcine small and large luteal cells: possible regulation by opioid peptides. J Physiol Pharmacol 2000; 51: [30] KAMIÑSKI T, OKRASA S, BOGACKA I, SIAWRYS G, PRZA A J. Porcine theca cells produce immunoreactive β-endorphin and change steroidogenesis in response to opioid agonist. Acta Vet Hung 2001; 49:

15 WP YW OPIOIDÓW NA PÊCHERZYKI JAJNIKOWE ŒWIÑ 491 [31] KAMIÑSKI T, SIAWRYS G, BOGACKA I, OKRASA S, PRZA A J. The regulation of steroidogenesis by opioid peptides in porcine theca cells. Anim Reprod Sci 2003; 78: [32] KAMIÑSKI T, SIAWRYS G, BOGACKA I, OKRASA S, PRZA A J. The influence of opioid peptides on steroidogenesis in porcine granulosa cells. Reprod Dom Anim 2004; 39: [33] KAMIÑSKI T, SIAWRYS G, BOGACKA I, OKRASA S, PRZA A J. Udzia³ cyklazy adenylanowej i kinazy bia³kowej A w mechanizmie dzia³ania opioidów w komórkach ziarnistych pêcherzyka jajnikowego œwini. Materia³y XXXVIII Sympozjum Polskiego Towarzystwa Histochemików i Cytochemików oraz III Krajowego Zjazdu Towarzystwa Biologii Rozrodu, Miêdzyzdroje, [34] KAMIÑSKI T, SIAWRYS G, BOGACKA I, PRZA A J. The physiological role of β-endorphin in porcine ovarian follicles. Reprod Nutr Dev 2000; 40: [35] KAMIÑSKI T, SIAWRYS G, OKRASA S, PRZA A J. Action of the opioid agonist FK on porcine small and large luteal cells from the mid-luteal phase: effect on progesterone, camp, cgmp and inositol phosphate release. Anim Reprod Sci 1999; 56: [36] KAMIÑSKI T, PRZA A J, OKRASA S, BIA OWICZ I, FROL A. Androstenedione and estradiol secretion by porcine granulosa cells from small and medium-sized follicles: effects of morphine and naloxone. Proceedings of the 12 th International Congress on Animal Reproduction, Haga, Holandia 1992; 3: [37] KAMIÑSKI T. Intracellular changes in porcine granulosa cells following treatment with opioid agonist, FK Anim Reprod Sci 2005 (w druku); [38] KAMIÑSKI T. The response of phospholipase C/protein kinase C and adenylyl cyclase/protein kinase A pathways in porcine theca interna cells to opioid agonist FK Dom Anim Endocrinol 2004; 27: [39] KAPAS S, PURBRICK A, HINSON JP. Action of opioid peptides on the rat adrenal cortex: stimulation of steroid secretion through a specific µ opioid receptor. J Endocrinol 1995; 144: [40] KATO T, KUMAI A, OKAMOTO R. Effect of β-endorphin on camp and progesterone accumulation in rat luteal cells. Endocrine J 1993; 40: [41] LAW P-Y, WONG YH, LOH HH. Molecular mechanisms and regulation of opioid receptor signaling. Annu Rev Pharmacol Toxicol 2000; 40: [42] LEE JWM, JOSHI S, CHAN JSC, WONG YH. Differential coupling of µ-, δ-, and κ-opioid receptors to Ga 6 -mediated stimulation of phospholipase C. J Neurochem 1998; 70: [43] LI W-I, WU H, KUMAR AM. Synthesis and secretion of immunoreactive-methionine-enkephalin from rabbit reproductive tissues in vivo and in vitro. Biol Reprod 1991; 45: [44] LIEBERHERR M, GROSSE B, MACHELON V. Phospholipase C β and ovarian sex steroids in pig granulosa cells. J Cell Biochem 1999; 74: [45] LIM AT, LOLAIT S, BARLOW JW, O WS, ZOIS I, TOH BH, FUNDER JW. Immunoreactive β-endorphin in sheep ovary. Nature 1983; 303: [46] LIU J-P. Protein kinase C and its substrates. Mol Cell Endocrinol 1996; 116: [47] LIU JG, ANAND KJS. Protein kinases modulate the cellular adaptations associated with opioid tolerance and dependence. Brain Res Rev 2001; 38: [48] LOLAIT SJ, AUTELITANO DJ, LIM AT, SMITH AI, TOH BH, FUNDER JW. Ovarian immuno reactive β-endorphin and estrous cycle in the rat. Endocrinology 1985; 117: [49] LOLAIT SJ, AUTELITANO DJ, MARKWICK AJ, TOH BH, FUNDER JW. Co-expression of vasopressin with β-endorphin and dynorphin in individual cells from the ovaries of Brattleboro and Long-Evans rats: immunocytochemical studies. Peptides 1986; 7: [50] LOVEGREN ES, ZIMNISKI SJ, PUETT D. Ovarian contents of immunoreactive β-endorphin and α-nacetylated opioid peptides in rats. J Reprod Fertil 1991; 91: [51] MANGOURA D, DAWSON G. Opioid peptides activate phosholipase D and protein kinase C-ε in chicken embryo neuron cultures. Proc Natl Acad Sci USA 1993; 90: [52] MELNER MH, YOUNG SL, CZERWIEC FS, LYN D, PUETT D, ROBERTS JL, KOOS RD. The regulation of granulosa cell proopiomelanocortin mrna by androgens and gonadotrophins. Endocrinology 1986; 119: [53] MURTHY KS, MAKHLOUF GM. Opioid µ, δ, and κ receptor-induced activation of phospholipase C-β 3 and inhibition of adenylyl cyclase is mediated by G i2 and G o in smooth muscle. Mol Pharmacol 1996; 50: [54] NARITA M, OHSAWA M, MIZOGUCHI H, KAMEI J, TSENG LF. Pretreatment with protein kinase C activator phorbol 12,13-dibutyrate attenuates the antinociception induced by µ- but not ε-opioid receptor agonist in the mouse. Neuroscience 1997; 76:

16 492 T. KAMIÑSKI [55] NOLAND TA, DIMINO MJ. Characterization and distribution of protein kinase C in ovarian tissue. Biol Reprod 1986; 35: [56] O W-S. The effect of β-endorphin on rat oocyte maturation in vitro. Mol Cell Endocrinol 1990; 68: [57] OKRASA S, KALAMARZ H, ZIECIK A. Gonadotrophin-releasing hormone release in vitro from the stalk median eminence of cyclic and ovariectomized gilts in response to naloxone or morphine. Anim Reprod Sci 1995; 40: [58] OKRASA S. Udzia³ opioidów w regulacji wytwarzania LH u œwiñ w ró nych okresach aktywnoœci p³ciowej. Endokrynologia Polska 1997; 48 (2): Suplement 5. [59] PAN Z. µ-opposing actions of the κ-opioid receptor. TiPS 1998; 19: [60] PETRAGLIA F, FACCHINETTI F, M FUTA K, RUSPA M, BONAVERA JJ, GANDOLFI F, GENAZZANI AR. Endogenous opioid peptides in uterine fluid. Fertil Steril 1986; 46: [61] PETRAGLIA F, SEGRE A, FACCHINETTI F, CAMPANINI D, RUSPA M, GENAZZANI AR β-endorphin and met-enkephalin in peritoneal and ovarian follicular fluids of fertile and postmenopausal women. Fertil Steril 1985; 44: [62] POLZONETTI-MAGNI A, CARNEVALI O, MOSCONI G, NABISSI M, FACCHINETTI F. The pro-opiomelanocortin-derived peptide, β-endorphin, regulates ovarian function in the reproductive lizard, Podarcis s. sicula Raf. Endocrine 1994; 2: [63] PRZA A J, KAMIÑSKI T, OKRASA S, SIAWRYS G, BOGACKA I. The content of β-endorphin-like immunoreactivity in porcine corpus luteum (in vivo) and the potential roles of progesterone, oxytocin and prolactin in the regulation of β-endorphin release from luteal cells in vitro. Reprod Dom Anim 2001; 36: [64] PRZA A J, KAMIÑSKI T, SIAWRYS G, OKRASA S. Large luteal cells are the source of immunoreactive β-endorphin in the pig: effects of hcg and TNFα on its secretion by luteal cells in vitro. Endocrine Reg 1999; 33: [65] PRZA A J, GO ACKA E, OKRASA S, KAMIÑSKI T, VAN PHAN K. Effect of met-enkephalin, PRL, and LH upon progesterone and androstenedione secretion by porcine luteal cells. Proceedings of the 12 th International Congress on Animal Reproduction, Haga, Holandia 1992; 3: [66] PRZA A J, KAMIÑSKI T, BOGACKA I, SIAWRYS G. The role of opioids in porcine corpus luteum function. J Physiol Pharmacol 1996; 47 (Supl. 1): [67] PRZA A J, KAMIÑSKI T, SIAWRYS G, OKRASA S. Effect of met-enkephalin analogue and naloxone on progesterone secretion by bovine luteal cells. Acta Physiol Pol 1990; 41 (Supl. 34): 217. [68] ROEMER D, BUESCHER HH, HILL RC. A synthetic enkephalin analogue with prolonged parenteral and oral analgesic activity. Nature 1977; 268: [69] SANDERS SL, MELNER MH, CURRY TE JR. Cellular localization of ovarian proopiomelanocortin mrna during follicular and luteal development in the rat. Mol Endocrinol 1990; 4: [70] SARNE Y, RUBOVITCH V, FIELDS A, GAFNI M. Dissociation between the inhibitory and stimulatory effects of opioid peptides on camp formation in SK-N-SH neuroblastoma cells. Biochem Biophys Res Commun 1998; 246: [71] SHARMA P, BHARDWAJ SK, SANDHU SK, KAUR G. Opioid regulation of gonadotropin release: role of signal transduction cascade. Brain Res Bull 2000; 52(2): [72] S OMCZYÑSKA M, PIERZCHA A-KOZIEC K, GREGORASZCZUK E, MADERSPACH K, WIERZ- CHOŒ E. The kappa-opioid receptor is present in porcine ovaries: localization in granulosa cells. Cytobios 1997; 92: [73] SMART D, SMITH G, LAMBERT DG. µ-opioid activates phospholipase C in SH-SY5Y human neuroblastoma cells via calcium-channel opening. Biochem J 1995; 305: [74] SMITH FL, JAVED RR, ELZEY MJ, DEWEY WL. The expression of a high level of morphine antinociceptive tolerance in mice involves both PKC and PKA. Brain Res 2003; 985: [75] STASZKIEWICZ J, SKOWROÑSKI MT, OKRASA S, KAMIÑSKI T, SIAWRYS G, P ONKA KJ, KRA- ZIÑSKI BE, PRZA A J. Ekspresja genu koduj¹cego prodynorfinê w komórkach pêcherzykowych jajnika loszek. XIII Sympozjum Polskiego Towarzystwa Ginekologicznego, Sekcji P³odnoœci i Niep³odnoœci oraz Towarzystwa Biologii Rozrodu, 2004, Bia³owie a. [76] STASZKIEWICZ J, SKOWROÑSKI MT, P ONKA KJ, KRAZIÑSKI BE, OKRASA S. Ekspresja genu koduj¹cego proenkefalinê w przysadce, cia³ku ó³tym i pêcherzyku jajnikowym loszek. XIII Sympozjum Polskiego Towarzystwa Ginekologicznego, Sekcji P³odnoœci i Niep³odnoœci, oraz Towarzystwa Biologii Rozrodu, 2004, Bia³owie a.

17 WP YW OPIOIDÓW NA PÊCHERZYKI JAJNIKOWE ŒWIÑ 493 [77] SUZUKI T, KISHIMOTO Y, OZAKI S, NARITA M. Mechanism of opioid dependence and interaction between opioid receptors. Europ J Pain 2001; 5 (Suppl A): [78] SZALAY SZ K, STARK E. Effect of β-endorphin on the steroid production of isolated zona glomerulosa and zona fascilulata cells. Life Sci 1981; 29: [79] TSO PH, YUNG LY, WONG YH. Regulation of adenylyl cyclase, ERK1/2, and CREB by G z following acute and chronic activation of the delta-opioid receptor. J Neurochem 2000; 47: [80] VARSANO JS, IZHAR M, PERK K, SHEMESH M. Effect of β-endorphin on steroidogenesis by bovine luteal cells. Reprod Fertil Dev 1990; 2: [81] WANG L, GINTZLER AR. Altered mu-opiate receptor-g protein signal transduction following chronic morphine exposure. J Neurochem 1997; 68: [82] WANG L, GINTZLER AR. Bimodal opioid regulation of cyclic AMP formation: implications for positive and negative coupling of opiate receptors to adenylyl cyclase. J Neurochem 1994; 63: [83] WESTFALL SD, JOSLYN MI, MAU YH, MAY JV, DAVIS JS. LH stimulates phospholipase C activity in cultured porcine granulosa and theca cells. Biol Reprod 1994; 51: [84] WHEELER MB, VELDHUIS JD. Purification of three forms of chromatographically distinct protein kinase C from the swine ovary. Mol Cell Endocrinol 1989; 61: [85] WILLIAMS JT, MACDONALD JC, MANZONI O. Cellular and synaptic adaptations mediating opioid dependence. Physiol Rev 2001; 81: [86] ZERANI M, GOBBETTI A. In vivo and in vitro studies on effects of β-endorphin and naloxone on sex steroids in the water frog, Rana esculenta. Acta Physiol Scand 1992; 146: Otrzymano: r. Przyjêto: r. ul. Oczapowskiego 1A, Olsztyn Redaktor prowadz¹cy Maciej Zabel