Regulación hormonal del grado de sialización de la FSH y su posible implicancia fisiológica

FSH is produced and secreted as a family of glycosylation variants which differ from\neach other in the sialylation and complexity degree of its oligosaccharides and in the\ninduction of biological responses. El objetivo general de esta Tesis Doctoral fue\ndeterminar la regulación hormonal y el mecanismo por el cual se producen cambios en\nel grado de sialización de la molécula de FSH y su posible implicancia sobre la\nregulación de la función testicular.\nThe aim of this Doctoral Thesis was to determine the mechanisms involved in the\nhormonal regulation of FSH sialylation and the impact of this characteristic on the\ntesticular function. Alterations in serum FSH sialylation, in GnRH and in androgen\nactions were observed in anorquid patients. An increment in FSH sialylation was\nobserved during sexual development in the rat. Castration, androgens and GnRH\nantagonist affected FSH glycosylation and the gene expression of St6gal1. Different\ncharge analogues isolated from FSHrh induced differential responses on the estradiol,\ncAMP and inhibins production by immature Sertoli cells.\nThese results show that the regulation of sialyltransferases gene expression, FSH\nsialylation degree ? involved in the differential response of the target cell ? require the\nfunctional integrity of the hypothalamic?pituitary?testicular axis.Fil: Ambao, Verónica Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, ArgentinaLa FSH se sintetiza y secreta como una familia de variantes glicosiladas, las cuales\ndifieren en el grado de sialización y complejidad de sus oligosacáridos y en la inducción\nde respuestas biológicas en células blanco. El objetivo general de esta Tesis Doctoral fue\ndeterminar la regulación hormonal y el mecanismo por el cual se producen cambios en\nel grado de sialización de la molécula de FSH y su posible implicancia sobre la regulación\nde la función testicular. En pacientes anórquidos se observaron alteraciones en el grado\nde sialización de la FSH sérica, en la acción del GnRH y andrógenos. El grado de\nsialización de FSH se incrementó durante el desarrollo sexual de la rata. La castración,\nlos andrógenos y un antagonista de GnRH afectaron la glicosilacion de la FSH hipofisaria\ny la expresión génica de la St6gal1. Variantes glicosiladas de FSHrh indujeron respuestas\ndiferenciales en la producción de estradiol, AMPc e inhibinas en células de Sertoli\ninmaduras. Los resultados obtenidos demuestran que la regulación de la expresión\ngénica de sialiltransferasas, del grado de sialización de la FSH ? involucrado en la\nrespuesta diferencial de la célula blanco ? requiere de la integridad funcional del eje\nhipotálamo?hipófiso?testicular

Hormonal Regulation of Follicle-Stimulating Hormone Glycosylation in Males

The Follicle-Stimulating Hormone plays an important role in the regulation of gametogenesis. It is synthesized and secreted as a family of glycoforms with differing oligosaccharide structure, biological action, and half-life. The presence of these oligosaccharides is absolutely necessary for the full expression of hormone bioactivity at the level of the target cell. The endocrine milieu modulates the glycosylation of this hormone. During male sexual development a progressive increase in FSH sialylation and in the proportion of glycoforms bearing complex oligosaccharides are the main features in this physiological condition. In late puberty, FSH oligosaccharides are largely processed in the medial- and trans-Golgi cisternae of the gonadotrope and remain without changes throughout adult life. In experimental models, the absence of gonads severely affects FSH sialylation; androgen administration is able to restore the characteristics observed under physiological conditions. The expression of ST6 beta-galactoside alpha-2,6-sialyltransferase 1 is hormonally regulated in the male rat; it decreases after short periods of castration but increases markedly at longer periods of androgen deprivation. Although ST3 beta-galactoside alpha-2,3-sialyltransferase 3 is expressed in the male rat pituitary it is not influenced by changes in the endocrine milieu. The oligosaccharide structure of FSH has an impact on the Sertoli cell endocrine activity. In more advanced stages of Sertoli cell maturation, both sialylation and complexity of the oligosaccharides are involved in the regulation of inhibin B production; moreover, FSH glycoforms bearing incomplete oligosaccharides may enhance the stimulatory effect exerted by gonadal growth factors. In this review, we discuss available information on variation of FSH glycosylation and its hormonal regulation under different physiological and experimental conditions, as well as the effect on Sertoli cell endocrine activity

Role of FSH glycan structure in the regulation of Sertoli cell inhibin production

Variations in follicle-stimulating hormone (FSH) carbohydrate composition and structure are associated with important structural and functional changes in Sertoli cells (SCs) during sexual maturation. The aim of the present study was to investigate the impact of FSH oligosaccharide structure and its interaction with gonadal factors on the regulation of monomeric and dimeric inhibin production at different maturation stages of the SC. Recombinant human FSH (rhFSH) glycosylation variants were isolated according to their sialylation degree (AC and BA) and complexity of oligosaccharides (CO and HY). Native rhFSH stimulated inhibin α-subunit (Pro-αC) but did not show any effect on inhibin B (INHB) production in immature SCs isolated from 8-day-old rats. Activin A stimulated INHB and had a synergistic effect on FSH to stimulate Pro-αC. The less acidic/sialylated rhFSH charge analogues, BA, were the only charge analogue mix that stimulated INHB as well as the most potent stimulus for Pro-αC production. Native rhFSH stimulated both Pro-αC and INHB in SCs at a more advanced maturation stage, isolated from 20-day-old rats. In these cells, all rhFSH glycosylation variants increased INHB and Pro-αC production, even in the presence of growth factors. The BA preparation exerted a more marked stimulatory effect on INHB and Pro-αC than the AC. Glycoforms bearing high mannose and hybrid-type oligosaccharides, HY, stimulated INHB and Pro-αC more effectively than those bearing complex oligosaccharides, CO, even in the presence of gonadal growth factors. These findings demonstrate the modulatory effect of FSH oligosaccharide structure on the regulation of inhibin production in the male gonad.Fil: Andreone, Luz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación en Biomedicina de Buenos Aires - Instituto Partner de la Sociedad Max Planck; ArgentinaFil: Ambao, Veronica Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada". Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada". Fundación de Endocrinología Infantil. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada"; ArgentinaFil: Pellizzari, Eliana Herminia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada". Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada". Fundación de Endocrinología Infantil. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada"; ArgentinaFil: Loreti, Rosana Nazareth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada". Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada". Fundación de Endocrinología Infantil. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada"; ArgentinaFil: Cigorraga, Selva Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada". Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada". Fundación de Endocrinología Infantil. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada"; ArgentinaFil: Campo, Stella Maris. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada". Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada". Fundación de Endocrinología Infantil. Centro de Investigaciones Endocrinológicas "Dr. César Bergada"; Argentin

Usefulness of the Anti-Mullerian Hormone (AMH) and Inhibin B in the diagnosis of Hypogonadism in the child

Durante la infancia, el eje hipotálamo-hipófiso-testicular se encuentra parcialmente quiescente: bajan los niveles de gonadotrofinas y la secreción de testosterona disminuye siguiendo a la caída de la LH. Por el contrario, las células de Sertoli están activas, como lo demuestran los niveles séricos de hormona anti-mülleriana (AMH) e inhibina B. Por lo tanto, el hipogonadismo en la infancia puede ser puesto en evidencia, sin necesidad de pruebas de estímulo, si se evalúa la función de las células de Sertoli. La AMH sérica es alta desde la vida fetal hasta el inicio de la pubertad. La producción testicular de AMH aumenta en respuesta a la FSH pero es potentemente inhibida por los andrógenos. La inhibina B es alta en los primeros años de la vida, luego disminuye parcialmente aunque permanece claramente más alta que en las mujeres, y aumenta nuevamente en la pubertad. Las concentraciones séricas de AMH e inhibina B son indetectables en pacientes anórquidos. En el hipogonadismo primario que afecta a todo el testículo, establecido durante la vida fetal o la infancia, todos los marcadores testiculares están bajos. Cuando en el hipogonadismo están afectadas sólo las células de Leydig, la AMH y la inhibina B sérica son normales y/o altas, mientras que están bajas cuando se ven afectadas las células de Sertoli. La AMH y la inhibina B están bajas en varones con hipogonadismo central en edad prepuberal y continúan bajas en edad puberal. El tratamiento con FSH induce un aumento en los niveles séricos de los marcadores de la célula de Sertoli. En conclusión, la determinación de los niveles séricos de AMH e inhibina B es útil para evaluar la función testicular, sin necesidad de pruebas de estímulo, y orientar el diagnóstico etiológico en el hipogonadismo masculino en pediatrí[email protected] childhood, the hypothalamic-pituitary-gonadal axis is partially quiescent: gonadotropin and testosterone levels decrease, but Sertoli cells remain active, as shown by serum anti-Müllerian hormone (AMH) and inhibin B levels. Therefore, hypogonadism may be diagnosed during childhood, without the need for stimulation tests, provided Sertoli cell function is assessed. Serum AMH levels are high from fetal life until the onset of puberty. Testicular AMH production increases in response to FSH but is potently inhibited by androgens. Serum inhibin B levels are high until the age of 3-4 years in boys; although they decrease thereafter, they remain clearly higher than in girls of the same age. During the early stage of puberty, serum inhibin B increases again to reach adult values. AMH and inhibin B are undetectable in the serum of anorchid patients. In boys with fetalonset primary hypogonadism affecting the whole testicular parenchyma, AMH and inhibin B are low in serum. Conversely, they are normal or high when only the interstitial tissue of the gonads is impaired. AMH and inhibin B are low in children with central hypogonadism and persist low during pubertal age. FSH treatment induces an increase in both Sertoli cell markers. In conclusion, the determination of serum AMH and inhibin B levels is useful for the assessment of testicular function, without the need for stimulation tests, in pediatric patients