Bilateral varicocele treated with microsurgery and male infertility

Általános szempontok Magyarországon a demográfiai mutatók kedvezőtlen alakulása az 1980-es évek elején kezdődött és a hosszútávú prognózisok szerint még 2015-ben is éreztetni fogja hatását. Az időskorúak aránya magas (63,1 %), ezzel a jelenséggel egyidejüleg a lakosság száma folyamatosan és jelentős számban csökken. A Központi Statisztikai Hivatal adatai szerint a spontán teherbeesésből származó születések száma sajnálatos módon visszaesett. Szociológiai felmérések szerint ennek oka elsősorban nem a gyermekvállalási kedv csökkenésében keresendő, de sokkal inkább az egészségügyi szempontból problémás házasságok számának növekedésében. Addig, amíg az előző korszakokban fel sem merült , vagy nem gondoltak a férj megtermékenyítő képességét kedvezőtlenül befolyásoló betegségek lehetőségére, ma már az infertilis párok körében is jól ismert az a tény, hogy a partnerek közel azonos arányban felelősek a gyermekáldás késlekedéséért, vagy elmaradásáért. Személyes indokok a témaválasztásban Több, mint 20 év óta dolgozom az urológia szakterületén, az andrológia pedig kezdettől fogva a szakmai érdeklődésem középontjában állott. Ennek fényében milyen gondolatok vezéreltek a témaválasztásában? Olyan, a férfi meddőséget befolyásoló betegséget kerestem, amely a férfi populáció jelentős százalékát érinti. Mint urológus, elsősorban sebészi korrekcióval kezelhető elváltozást kívántam feldolgozni. Célom volt a sebészi módszerek közül olyat alkalmazni, amellyel várhatóan a legkedvezőbb gyógyulási esélyeket lehet biztosítani. A felsorolt szempontok alapján került kiválasztásra a herevisszér- tágulat, amelynek műtéti eredményességét mind a mai napig meglehetősen ellentmondásosan ítélik meg a fertilitással foglalkozó szakemberek. Ismereteimmel megpróbálok hozzájárulni egy vele kapcsolatos tisztább kép kialakításához. Történeti áttekintés A varicokele sebészi korrekciója gyakori műtéti beavatkozás az urológusok körében. A szimptóma, a plexus pampiniformis vénáinak tágulata 1541 óta ismert Ambroise Paré munkásságához kapcsolódva. A szakemberek megpróbáltak magyarázatot találni az elváltozás létrejöttére , amelyek közül a legismertebbek a jobb és bal oldali véna spermatica interna beömlési szögének különbözősége, a test e leghosszab vénájában, vagy a kollaterális vénákban a billentyűk elégtelensége, vagy hiánya, a jobb és bal oldali testiculáris vénák közötti anasztomózis lehetősége, vagy az úgynevezett felső és alsó nut-creaker jelenség. Az okokat kereső és feltáró szerzők között a legismertebbek: Ahlberg, Bigot, Pontonnier, Murray. Az a tény is hosszú idő óta ismert, hogy az eredményes terápia sebészi vagy újabban radiológiai intervenció lehet. Elsőként Barwel számolt be varicokele műtétről 1869-ben a Lancet-ben, később Bennet (1889), Mc Comber és Sanders (1929) publikálták tapasztalataikat. A sebészi tehnikák napjainkban három nagy csoportba sorolhatók: klasszikus sebészi módszerek, amelyek a véna spermatica interna magas vagy alacsony behatolásból való megközelítését jelentik, emellett kialakult a mikrosebészeti módszer és a laparoszkópos tehnika. A mikrosebészeti módszerek kezdetben az anasztomózis készítést jelentették (Ishigami 1970, Fox 1976, Belgrano 1986) : amely azonban nem váltotta be a hozzáfűzött terápiás reményeket. A később kialakult módszerek lényege a funikulus disszekciója és a plexus pampiniformis ligatúrája kiegészítve a cremaster vagy a gubernákulum vénáinak lekötésével (Marc Goldstein, Giuseppe Tritto). Annak ellenére, hogy a varicokele több mint 15 %-ban fordul elő a felnőtt férfi lakosság körében, és már a 10-14 éves korosztályban is 5-20 % között található, a fertlitással való kapcsolatára csak 1952 –ben derült fény Tulloch nyomán. A spermatogramban és spermatocytogramban az általa okozta elváltozásokat Mac Leod ismertette 1965-ben, amely jelenség „stress pattern „ néven vált ismert. A termodinamikai változások mikrokörnyezetre és a here működésére kifejett hatását Zorgniotti tanulmányozta. A radiológiai képalkotó diagnosztika kialakulása, fejlődése, az uro-andrológiai területre való bevezetése és következetes alkalmazása lehetővé tette a bizonytalan tapintású varicokelék korai felismerését is. Annak ellenére , hogy a varicokele első leírása óta 400 esztendő telt el és számos és ezalatt tudásunk számos, jelentős ismerettel gazdagodott, amelyet a rövid történeti áttekintés is alátámaszt, azonban a legfontosabb kérdésekre még napjainkban sem egyértelmű a válasz: A varicokele egy vagy két oldali betegség? Mely eseteket kell operálni? Miért? Mikor? Hogyan? És valóban kell-e? Tanulmányomban ezekre a kérdésekre probálok választ találni. CÉLKITŰZÉS - A fertilitási zavarral társult varicokelék hazai sebé

STUDIES ON THE EFFECT OF PROPIONIBACTERIUM ACNES ON THE BARRIER PROPERTIES OF HUMAN IN VITRO CULTURED KERATINOCYTES

The human skin is heavily colonized by a specialized microbial community called the microbiome, which plays a complex role in the protection from the attack of external pathogens. This microbial flora can interact with the cells in the healthy skin and play a role in the maintenance of skin homeostasis, but also known to contribute to the pathogenesis of different diseases. Our aim was to analyze whether the Propionibacterium acnes (P. acnes) bacterium, a member of the skin microbiome, or the bacterium induced pro-inflammatory mediator, TNF has any effect on the barrier properties of our epidermis. For that, a confluent monolayer of in vitro cultured human immortalized keratinocytes (HPV-KER cells) were treated with different P.acnes strains and external TNF in different doses, and changes in the barrier properties were analyzed in real time using the xCELLIgence system. We also analyzed the effect of the bacterium on the mRNA expression changes of tight junction proteins claudin 1, 2, 4 (CLDN1, 2, 4), ocludin1 (OCL1) and ZO1 in these cultures using real-time RT-PCR. Our results suggest that the bacterium induced an elevation, followed by a drop of the measured impedance values in the keratinocyte monolayers, possibly due to dynamic alterations of the barrier properties. The extent of these changes depended on the used P. acnes strain and the applied doses. Addition of TNF (1, 5, 10 ng/ml), a cytokine that is a know mediator of the P. acnes-induced innate immune and inflammatory events in keratinocytes also lead to a marked decrease of the measured impedance of the HPV-KER monolayers. Real-time RT-PCR analysis of tight junction genes suggested that CLDN2 and 4 mRNAs were not present in these cells. However, the expression of CLDN1 decreased, whereas ZO1 and OCL1 mRNA levels increased in response to the bacterial treatment. Our results suggest that our microbiome can modulate the barrier properties of the epidermis. It is possibly achieved, in one hand, through the direct regulation of genes playing a key role in the formation of cell-to-cell contacts. On the other hand, secreted factors, such as the TNFα pro-inflammatory mediator, may also have a direct effect and can loosen the epidermal barrier, possibly leading to the easier penetration of keratinocyte- as well as bacterial-derived factors to deeper tissue compartments. These findings strengthen the importance of a balanced interaction among the epidermal cells and our microbiome for the maintenance of healthy skin functions

A mikrobiális flóra epidermális barrier funkcióra gyakorolt hatása in vitro tenyésztett keratinocitákban

Az emberi bőr egyik funkciója az, hogy megvédje a szervezetet a patogén kórokozóktól és a káros környezeti hatásoktól. Ismert, hogy bőrünk felszínén különböző baktériumok és mikrobák által kialakított úgynevezett kommenzális flóra található. Az viszont kevésbé ismert, hogy ezen mikrobiális flóra milyen hatással van a humán epidermális sejtekre és a bőr homeosztázisára. Célunk annak a megismerése volt, hogy a kommenzális flóra egy tagja a Propionibacterium acnes (P.acnes) baktérium törzs hatással van-e az epidermális barrier funkciójára. Ezen vizsgálatok elvégzéséhez humán papilloma vírussal immortalizált keratinocita (HPV-KER) sejteket kezeltünk különböző dózisú és eltérő filogenetikai csoportba tartozó P.acnes baktérium törzsekkel (889, 6609, ATCC11828), majd vizsgáltuk a barrier funkció változását valós időben az xCELLigence rendszert alkalmazva. Az eredményeink arra utalnak, hogy baktérium kezelés hatására dózisfüggő változások indulnak, melyek mértéke eltér a különböző baktérium törzsek között. Azt is vizsgáltuk, hogy baktérium kezelés hatására változik-e a konfluens monolayer HPV-KER sejt kultúrában a claudin 1,2,4 (CLDN 1,2,4), az occludin (OCL1) és a zonula occludens (ZO1) tight junction fehérjék mRNS szintű kifejeződése. Az általunk használt sejtekben a vizsgált gének közül a CLDN2 és 4 nem volt kimutatható mRNS szinten. A CLDN1 mRNS szintű kifejeződése csökkent, míg az OCL1 és a ZO1 szintje emelkedett baktérium kezelés hatására. A P.acnes baktérium hatására veleszületett immun és gyulladásos folyamatok indulnak a keratinocita sejtekben. Ezért a sejteket TNF gyulladásos citokinnel (1, 5, 10g/ml) kezeltük és vizsgáltuk a barrier funkcióra gyakorolt hatását. Azt tapasztaltuk, hogy TNF kezelés, ezáltal a gyulladásos folyamatok hatására meglazulhat az epidermális barrier szerkezete, mely lehetővé teszi, hogy a baktérium által szekretált anyagok eljussanak a mélyebb szöveti rétegekbe. Ezen eredmények alapján feltételezhető, hogy a mikrobiom hatással lehet a bőr barrier funkciójára. Valamint hogy ezen események fontos szerepet játszhatnak számos különböző bőrbetegség patogenezisében

Propionibacterium acnes-indukálta TLR szignál folyamatok negatív szabályozóinak azonosítása és jellemzése keratinocitákban

A Propionibacterium acnes (P. acnes) tagja az egészséges bőr mikroflórájának, azonban bizonyos körülmények között patogén faktorként is viselkedhet különböző betegségek kialakulásában, mint az acne vulgaris patogenezise során. Ismert, hogy humán epidermális keratinociták a baktérium hatására veleszületett immun és gyulladásos folyamatokat indítanak a patogénfelismerő Toll-like receptorok (TLR) aktiválásán keresztül. Kevésbé ismert ezen folyamatok negatív szabályozása, mely a folyamatok lecsendesítése révén véd a szabályozatlan, gyakran destruktív jellegű gyulladás kialakulásától. Munkánk során ezért célul tűztük ki már más rendszerekben leírt, a TLR szignálfolyamatok negatív szabályozó elemeinek (SIGIRR, TOLLIP, TNIP1 és TNFAIP3) azonosítását és jellemzését in vitro tenyésztett humán keratinocitákban (HPV-KER). Ezen szabályozók mRNS szintű kifejeződését és ezek változását különböző filogenetikai csoportba tartozó P. acnes 889 és 6609 baktériumtörzs hatására valós idejű RT-PCR módszerrel detektáltuk, fehérjeszintű vizsgálatainkat western blot analízissel végeztük. Vizsgálva az NF-κB transzkripciós faktor aktivációját azt tapasztaltuk, hogy baktériumkezelés hatására az NF-κB mennyisége dózisfüggő módon nőtt a sejtmagban, ami a P. acnes hatására induló dózisfüggő TLR aktivációra utal. Eredményeink azt mutatják, hogy mind a négy vizsgált negatív szabályozó mRNS szinten kifejeződik HPV-KER sejtekben. Ezen felül a TNIP1 és a TNFAIP3 expressziója gyors, tranziens módon emelkedik P. acnes kezelés hatására. A baktérium dózisának emelésével párhuzamosan dózisfüggő módon fokozódik mindkét gén mRNS szintű kifejeződése. Ezen folyamatok hátterében az NF-κB dózisfüggő aktivációja és nukleáris transzlokációja állhat. Míg a TOLLIP mennyisége csökken, addig a TNFAIP3 nő fehérjeszinten a baktérium mennyiségének emelésével. A különböző klinikai izolátumú P. acnes törzsek hatásában nem találtunk különbséget a negatív szabályozók kifejeződésére. Eredményeink arra utalnak, hogy keratinocitákban a P. acnes mennyiségétől függően dózisfüggő TLR aktiváció következik be. Ezen felül a bőrsejtekben is kifejeződnek a TLR szignálfolyamatokat negatívan szabályozó molekulák, melyeknek a gyulladásos folyamatok kontrollálása révén fontos szerepük lehet a bőrsejtek és a kommenzális flóra elemei közötti egyensúly fenntartásában

Cutibacterium acnes regulates the epidermal barrier properties of HPV-KER human immortalized keratinocyte cultures

Our skin provides a physical barrier to separate the internal part of our body from the environment. Maintenance of complex barrier functions is achieved through anatomical structures in the skin, the stratified squamous epithelium specialized junctional organelles, called tight junctions (TJs). Several members of our microbial communities are known to affect the differentiation state and function of the colonized organ. Whether and how interactions between skin cells and cutaneous microbes, including Cutibacterium acnes (C. acnes), modify the structure and/or function of our skin is currently only partly understood. Thus, in our studies, we investigated whether C. acnes may affect the epidermal barrier using in vitro model systems. Real-time cellular analysis showed that depending on the keratinocyte differentiation state, the applied C. acnes strains and their dose, the measured impedance values change, together with the expression of selected TJ proteins. These may reflect barrier alterations, which can be partially restored upon antibiotic-antimycotic treatment. Our findings suggest that C. acnes can actively modify the barrier properties of cultured keratinocytes, possibly through alteration of tight cell-to-cell contacts. Similar events may play important roles in our skin, in the maintenance of cutaneous homeostasis

A meddőség genetikai hátterének vizsgálata = The investigation of genetic background of human infertility

A meddőség 30%-ban genetikai eredetű, az egyik legfontosabb kérdés, hogy az örökletes tényezők mennyiben befolyásolják az utód egészségét. Célkitűzésünk, hogy minél pontosabban megismerjük a meddőség genetikai hátterét. Hazánkban elsőként vezettük be az Y kromoszóma mikrodeléció (Ycm) analízist. Az Ycm az infertilis betegek között 4,9%, míg az azoospermiások között 13,6% volt. Az eredményekből következik, hogy csak azoospermia/kriptozoospermia esetén érdemes az AZF vizsgálatokat elvégezni. A spermaleletet ill. a here szövettani képét kivéve genotípus/fenotípus összefüggést nem találtunk. Az AZFa és b delécióira a SCOS jellemző. Az AZFc mutációi változatosabb kimenetelű következményekkel járnak. Az Ycm analízis az Y kromoszóma szerkezeti rendellenességei esetén is fontos kiegészítő információval szolgál. A primer amenorrheás nőknél a korábban véltnél nagyobb arányban fordul elő az Y kromoszóma. Az infertilis férfiak spermiumaiban az aneuploidia és diploidia értékei szignifikánsan magasabbak. Egyik vizsgált beteg spermiumaiban sem található intraindividuális különbség a diszómia átlagok között, amely a módszer megbízhatóságát is mutatja. A kromoszóma transzlokációt hordozók spermiumaiban a szegregáció az adott transzlokációtól függően, egyénenként jelentősen eltérhet. Nem találtunk intraindividuális különbséget, valamint interkromószális hatást a vizsgált csoportban. | Genetic origin of infertility is about 30%, therefore it is important question how this fact influence the health of the offspring. Our purpose is to work out adequate genetic investigations for infertile couples before assisted reproductive techniques. We introduced Y-chromosome microdeletion (Ycm) analysis in our country. The presence of Ycm among the infertile patients was 4.9%, while it was 13.6% among men with azoospermia. We conclude that Ycm screening is reasonable in only those cases where semen parameters show cryptozoospermia/azoospermia. Except for the semenograms and the pathological picture of the testis strict correlation between genotype/phenotype was not found. Deletion of the AZFa and b regions are associated with SCOS. Mutations of the AZFc are associated with variable consequencies. It was proven that Ycm analysis provides important additional information in cases of structural Y chromosomal abnormalities. Initiating the new methods we pointed out that in female patients with primary amenorrhea the existence of the Y chromosome is higher than expected. The mean disomy and diploidy frequency were significantly higher in spermatozoa of infertile patients than in the control group. No intraindividual difference was found in spermatozoa of the investigated patients. The rate of unbalanced spermatozoa in several translocation carriers is highly depend on the chromosomal segments involved. There was no interchromosomal effect in our cases

A keratinociták, szebociták, és a Propionibacterium acnes baktérium közötti kölcsönhatások in vitro modellezése

Bőrünk jellegzetes mikrobiális flórával rendelkezik, mely a bőr felső rétegeiben, illetve a piloszebáceus egység (follikulus) területén helyezkedik el. Az itt található sejtek (keratinociták, szebociták) valamint a mikróbák közötti komplex kölcsönhatás jelentős szerepet játszik a bőr egészséges funkcióinak kialakításában. Ennek felborulása különböző bőrbetegségek, mint például az acne vulgaris kialakulását eredményezi, mely folyamatokban fontos szerepet játszik a bőr mikrobiom prominens tagja, a Propionibacterium acnes (P. acnes) baktérium. Munkánk során célunk egy olyan in vitro modell kialakítása és tesztelése, mely lehetővé teszi a keratinociták, a szebociták és a P. acnes közötti komplex kölcsönhatás in vitro modellezését. Ehhez egy olyan kísérleti rendszer kialakítását kezdtük, melyben a keratinocitákat és a szebocitákat egy poliészter membránnal térben elválasztott transwell rendszerben együtt tenyésztjük, ami azonban lehetővé teszi oldott kismolekulák diffúzióját a kamrák között. A keratinociták P. acnes kezelését követően valós idejű RT-PCR módszerrel követjük a baktérium hatására gyulladásos citokin mRNS-ek (TNFα, IL-1α) kifejeződésének változását a két sejttípusban, valamint Oil red O festéses a szebociták faggyútermelésének változásait. Eredményeink azt mutatják, hogy mindkét citokin kifejeződése már 6 órával a baktérium kezelést követően fokozódik a P. acnes közvetlen hatására keratinocitákban. Ugyan a szebociták közvetlenül nem érintkezhetnek a baktériumokkal, ezekben a sejtekben is jellegzetes transzkripciós változások detektálhatóak. Emellett, Oil red O festés eredményei alapján a 48 órás mintákban a szebociták fokozott faggyútermelését is megfigyeltük. Eredményeink alapján a follikulusokban a keratinociták közvetlenül érintkeznek az itt élő mikrobiális flóra különböző tagjaival. Ennek hatására patogénfelismerő receptorok aktivációja révén veleszületett immun-, és gyulladásos folyamatok indulnak. Keratinocita és/vagy bakteriális eredetű szekretált molekulák révén azonban a szebocitákban is hasonló folyamatok indulhatnak és faggyútermelésük is fokozódik, annak ellenére, hogy immunhisztokémiai vizsgálatok eredményei alapján ezek a sejtek közvetlenül nem érintkeznek a baktériumokkal a piloszebáceus egységben sem. Eredményeink a bőr sejtjei és a mikrobiom elemei között fennálló komplex kölcsönhatás meglétét támasztják alá

Propionsav szerepének vizsgálata a Propionibacterium acnes patogenicitásában

A Propionibacterium acnes (P. acnes) a bőr természetes mikroflórájának tagja, de speciális körülmények között opportunista patogénként hozzájárul gyulladásos bőrbetegségek kialakulásához. Munkacsoportunk korábbi eredményei alapján ismert, hogy különböző filogenetikai alcsoportokba tartozó P. acnes izolátumok (889, 6609, ATCC 11828) HPV-KER keratinocita sejtek sejtbiológiai sajátságaira gyakorolt hatása törzs- és dózis-specifikus sajátságokat mutat. Magas dózisban alkalmazott P. acnes 889 és ATCC 11828 kezelések hatására morfológiai változások és membránkárosodás figyelhetőek meg, melyek a HPV-KER sejtek fokozott pusztulását eredményezik. A fentebb említett megfigyelések mellet további összefüggést találtunk a sejtek morfológiai változásai, valamint a HPV-KER sejtek tenyésztő folyadékának elsavasodása között. Annak eldöntésére, hogy a megfigyelt hatások hátterében milyen tényezők szerepelhetnek, a HPV-KER sejteket eltérő mennyiségű propionsavval (PA) kezeltük. A PA kezelt sejtek mikroszkópos vizsgálata során hasonló morfológiai változásokat figyeltünk meg, mint korábban a P.acnes kezelt sejtek esetében. Ezen eredmények alapján feltételeztük, hogy a PA tehető felelőssé a megfigyelt membránkárosító hatásért. Hogy bizonyítsuk ezen feltevésünket, frissen szeparált humán eritrocitákat kezeltünk P. acnes 6609-es törzzsel PA hiányában illetve jelenlétében, és mértük a felülúszóban található szabad hemoglobin (HgB) mennyiségét. PA kezelés hatására dózisfüggően emelkedett a szabad HgB mennyisége, mely intenzívebb volt P. acnes 6609 kezelés mellett. Ezen törzs esetében nem volt megfigyelhető hasonló hatás a korábbi vizsgálataink során. Mindezen eredményeink arra utalnak, hogy dózis-, és törzs-specifikus különbségek figyelhetők meg egyes P. acnes klinikai izolátumok keratinociták sejtbiológiai folyamataira gyakorolt hatásában. A megfigyelt hatás hátterében a P. acnes törzsek eltérő metabolitikus aktivitása állhat, és a baktérium által termelt PA aktív szerepet tölthet be a P. acnes baktérium által kifejtett citotoxicitásban

Propionibacterium acnes induces autophagy in keratinocytes: involvement of multiple mechanisms

Propionibacterium acnes is a dominant member of the cutaneous microbiota. Herein, we evaluate the effects of different P. acnes strains and propionic acid on autophagy in keratinocytes. Our results showed that P. acnes strain 889 altered the architecture of the mitochondrial network, elevated the levels of LC3B-II, Beclin-1 and phospho-AMPKalpha, stimulated autophagic flux, facilitated intracellular redistribution of LC3B, increased average number of autophagosomes per cell, and enhanced development of acidic vesicular organelles in the HPV-KER cell line. Propionic acid increased the level of phospho-AMPKalpha, enhanced lipidation of LC3B, stimulated autophagic flux, as well as facilitated translocation of LC3B into autophagosomes in HPV-KER cells. P. acnes strains 889, 6609 and heat-killed strain 889 also stimulated autophagosome formation in primary keratinocytes to varying degrees. These results indicate that cell wall components and secreted propionic acid metabolite of P. acnes evoke mitochondrial damage successively, thereby trigger AMPK-associated activation of autophagy, which in turn facilitates the removal of dysfunctional mitochondria and promotes survival of keratinocytes. Thus, we suggest that low-level colonization of hair follicles with non-invasive P. acnes strains, by triggering a local increase in autophagic activity, might exert a profound effect on several physiological processes responsible for the maintenance of skin tissue homeostasis