Sertoli cells cells play a key role on the establishment of an adequate luminal environment in the seminiferous tubules of the male reproductive tract. The secretion of the seminiferous tubular fluid (STF), as well as, the control of the pH of this fluid is crucial for male fertility. Sertoli cells express various types of ion membrane transporters that are directly involved on the movement basic and acidic particles across the membrane. Among them, is Na+/H+ exchanger (NHE3), which belongs to the Na+/H+ exchanger family, one of the most relevant epithelial ion transporter families, catalyzes the electroneutral transport of extracellular Na+ for intracellular H+. Several authors have provided confirmation that estrogens and androgens play an important role in male fertility, and regulate fluid transport on the male reproductive tract. On the other hand, as germ cells are unable to use glucose for their energy metabolism (Sertoli cells metabolize glucose and the majority of it is converted to lactate, which is preferentially used by developing germ cells). There is a growing awareness that androgens and estrogens have general metabolic roles that reach far beyond reproductive processes. Thus, is important to understand the role of the sex steroids in expression of NHE3 in Sertoli cells, as wells as, its modulation in metabolism of these “nurse” cells. For this purpose, primary Sertoli cell cultures were prepared from 20 days-old rats in serum-free medium supplemented with insulin, transferrin and selenium supplement (ITS medium) and divided in 7 experimental groups, being subjected to hormonal treatment during 50 hours. The groups were: E2 (17β-estradiol); dihydrotestosterone (DHT); ICI 182,720 (ICI); flutamide (Flut); ICI/ E2; Flut/DHT and control. The hormonal concentration was 100nM for all groups, except control group, which was not treated. The presence of NHE3 in Sertoli cells was confirmed by RT-PCR and western blot analysis. NHE3 was semi-quantified by RT-PCR for all experimental groups, there have been no significant differences when compared to control group. As for, analysis of the metabolites secretion or consumption by Sertoli cell culture, it was recovered 250 μL of the culture medium at 5h,15h, 25, 35h and 50h, after beginning treatment, for hydrogen nuclear magnetic resonance spectra analysis. The results obtained showed that glucose consumption was significantly higher in DHT-treated Sertoli cells after 50 hours than in control conditions or E2-treated cells. Unexpectedly, DHT-treated cells produced less lactate than those treated with E2 or in control conditions. This may be due to several factors such as to a decrease in cellular production of lactate, to a delay in lactate transport to extracellular medium or even to lactate utilization as substrate by DHT-treated cells. In pyruvate consumption there were no significant changes with hormonal treatment, however alanine production was higher in E2-treated cells. In summary, this study demonstrates that sex steroids do not exert significant effects in NHE3 expression by Sertoli cells. It is likely that control of intracellular pH of the Sertoli cells and luminal acidification in seminiferous tubules do not depend on directly of estrogen and androgen actions mediated by its receptors. In other hand, DHT increases glucose consumption in Sertoli cells and E2 increase alanine production. Thus, sex steroids seem to play an important role in modulation of Sertoli cells metabolism.As células de Sertoli desempenham um papel importante no estabelecimento
de um ambiente luminal adequado nos tubulos seminíferos do tracto reprodutivo
masculino. A secreção do fluído do tubulo seminífero, bem como a regulação do seu
pH é essencial para a fertilidade masculina. As células de Sertoli expressam na sua
membrana vários tipos de transportadores de iões que estão envolvidos no movimento
de partículas básicas e ácidas através da membrana. Entre eles está o transportador
de Na+
/H+ 3 (NHE3) que pertence à família de transportadores de Na+
/H+
, uma das
famílias mais relevantes de transportadores iónicos epiteliais, que cataliza o transporte
de um Na+
extracelular por um H+
intracelular. Vários autores têm demonstrado que o
NHE3 é importante para a fertilidade masculina e que a sua expressão parece ser
regulada pelos esteróides sexuais. Por outro lado, as células germinativas são
incapazes de usar a glucose para o seu metabolismo (as células de Sertoli
metabolizam a glucose e a maioria é convertida a lactato, que é preferencialmente
usado pelas células germinativas em desenvolvimento). Existe uma crescente
consciencialização de que os androgénios e estrogénios têm papéis metabólicos
gerais que vão para além dos processos reprodutivos. Assim, é importante perceber o
papel dos esteróides sexuais na expressão do NHE3 em células de Sertoli, bem como,
a sua modulação no metabolismo destas células. Deste modo, foram estabelecidas
culturas primárias de células de Sertoli a partir de ratos com 20 dias de idade, em meio
livre de soro com o suplemento de insulina, transferrina e selénio (meio ITS) e
divididas por 7 grupos experimentais, sendo sujeitas a tratamento hormonal durante 50
horas. Os grupos experimentais foram: 17β-estradiol (E2); dihidrotestosterona (DHT);
ICI 182,720 (ICI); flutamida (Flut); ICI/ E2; Flut/DHT e controlo. A concentração
hormonal para todos os grupos experimentais foi 100nM, excepto para o grupo
controlo que não foi tratado. A presença do NHE3 nas células de Sertoli foi confirmada
por RT-PCR e por western blot. O NHE3 foi semi-quantificado por RT-PCR em todos
os grupos experimentais, não tendo sido registadas diferenças significativas quando
comparado com o controlo. Quanto à análise da secreção de metabolitos ou consumo
pela cultura de células de Sertoli, foi feita uma recolha de 250 μL de meio de cultura às
5h, 15h, 25h, 35h e 50h após o início do tratamento hormonal, para análise do
espectro de ressonância magnética. Os resultados obtidos mostraram que o consumo
da glucose foi significativamente maior após 50 horas nas células tratadas com DHT
quando comparadas com o grupo tratado com E2 e com o controlo. Inesperadamente,
as células tratadas com DHT produziram menos lactato que o grupo tratado com E2 e que o controlo. Isto pode ser devido a vários factores tais como a diminuição da
produção de lactato, atraso no transporte de lactato para o meio extracelular ou
mesmo a utilização do lactato como substrato nas células tratadas com DHT. No
consumo de piruvato não se verificaram alterações significativas com o tratamento
hormonal, no entanto a produção de alanina foi maior nas células tratadas com E2. Em
conclusão, este estudo demonstra que os esteróides sexuais não exercem efeitos
significativos na expressão do NHE3 pelas células de Sertoli. É provável que a
regulação do pH intracelular nas células de Sertoli e acidificação luminal dos tubulos
não depende directamente da acção dos estrogénios e androgénios mediada pelos
seus receptores. Por outro lado, conclui-se que a DHT aumenta o consumo de glucose
nas células de Sertoli e o E2 aumenta a produção de alanina. Deste modo, os
esteróides sexuais parecem desempenhar um papel importante na modulação do
metabolismo das células de Sertoli
