Braz J Med Biol Res, October 2003, Volume 36(10) 1447-1454
Das 5alpha-Reduktase-Gen Typ 1, aber nicht Typ 2, wird in anagenen Haaren exprimiert, die aus dem Scheitelbereich der Kopfhaut von behaarten Frauen und normalen Personen gezupft wurden
I.O. Oliveira1,2, C. Lhullier1, I.S. Brum1 und P.M. Spritzer1,3
1Departamento de Fisiologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS, Brasil
2Departamento de Fisiologia e Farmacologia, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, RS, Brasil
3Unidade de Endocrinologia Ginecológica, Serviço de Endocrinologia, Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Porto Alegre, RS, Brasilien
Abstract
Zusammenfassung 
Ziel der vorliegenden Studie war es, die Expression der Gene für die 5a-Reduktase-Isoenzyme Typ 1 (SDR5A1) und Typ 2 (SDR5A2) zu bestimmen.Reduktase-Isoenzyme in Kopfhaaren von 33 behaarten Patientinnen (20 mit polyzystischem Ovarsyndrom und 13 mit idiopathischem Hirsutismus) zu bestimmen und mit denen von 10 Männern und 15 normalen Frauen zu vergleichen. Die Expression von SDR5A1 und SDR5A2 wurde durch RT-PCR geschätzt, wobei das Gen des ubiquitär exprimierten Proteins ß2-Mikroglobulin als interne Kontrolle verwendet wurde. Die Ergebnisse sind als willkürliche Einheiten im Verhältnis zur ß2-Mikroglobulin-Absorption angegeben (Mittelwert ± SEM). Die Expression von SDR5A2 wurde in keiner der in dieser Studie untersuchten Haarproben nachgewiesen. Es wurden keine Unterschiede in den SDR5A1-mRNA-Spiegeln zwischen Männern und normalen Frauen festgestellt (0,78 ± 0,05 bzw. 0,74 ± 0,06). Die SDR5A1-Genexpression in den Zellen der Kopfhaare von normalen Frauen (0,85 ± 0,04) und von Frauen mit polyzystischem Ovarialsyndrom (0,78 ± 0,05) und idiopathischem Hirsutismus (0,80 ± 0,06) war ebenfalls ähnlich. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die SDR5A1-Genexpression in den follikulären Keratinozyten aus dem Scheitelbereich der Kopfhaut offenbar nicht mit den Unterschieden im Haarwachstum zusammenhängt, die zwischen normalen Männern und Frauen und Hirsutismus-Patienten beobachtet werden. Weitere Studien sind erforderlich, um die Expression der 5a-Reduktase-Gene in anderen follikulären Kompartimenten der Kopfhaut, wie z.B. der dermalen Papillen, und auch in Haarfollikeln anderer Körperstellen zu untersuchen, um den Mechanismus der Androgenwirkung auf den Haarwuchsprozess und die damit verbundenen Krankheiten zu klären.
Schlüsselwörter: Haarfollikel, Hirsutismus, 5a-Reduktase, Polyzystisches Ovarialsyndrom
Einleitung
Androgene sind die Hauptregulatoren des menschlichen Haarwachstums und werden mit einer der wichtigsten klinischen Haarwachstumsstörungen in Verbindung gebracht, dem Hirsutismus. Dabei handelt es sich um ein übermäßiges Wachstum der Körperbehaarung bei Frauen mit einem männlichen Verteilungsmuster der Körperbehaarung. Hirsutismus kann auf Erkrankungen hindeuten, die mit einer erhöhten Androgensekretion der Eierstöcke und/oder der Nebennieren einhergehen, wie z. B. das polyzystische Ovarialsyndrom (PCOS), androgensezernierende Tumore und nichtklassische Nebennierenhyperplasie, oder er kann auf eine periphere Überempfindlichkeit gegenüber zirkulierenden Androgenen zurückzuführen sein (idiopathischer Hirsutismus, IH) (1-3). Obwohl dieser Zustand im Allgemeinen nicht lebensbedrohlich ist, ist er für die Patientinnen sehr belastend und hat erhebliche negative psychosoziale Auswirkungen. Die Untersuchung der Auswirkungen von Androgenen auf das Haarwachstum bei Hirsutismus soll unser Wissen über die Biologie der menschlichen Haarfollikel verbessern.
Die Wirkung aller aktiven Androgene auf die Zielzellen wird durch ihre Bindung an denselben nukleären Androgenrezeptor vermittelt. Frühere Studien zu Androgenresistenzsyndromen haben die Bedeutung des Androgenrezeptors für das androgenabhängige Haarwachstum aufgezeigt (4-6). In jüngerer Zeit wurde eine erhöhte Androgenbindungskapazität in Kopfhaarzellen von Männern mit Glatze beobachtet (7). Allerdings wurde bisher kein konsistenter Unterschied in der Anzahl oder Funktion des Androgenrezeptors bei behaarten Patienten im Vergleich zu normalen Probanden gefunden (8,9).
Haarfollikel haben eine autonome Kontrolle über den Androgenstoffwechsel, indem sie die Produktion und den Abbau von Steroidhormonen entsprechend den lokalen Anforderungen anpassen (10). Unter normalen Bedingungen spielt die 5a-Reduktase eine Schlüsselrolle bei der Wirkung von Androgenen auf die Haarfollikel, indem sie Testosteron in das potentere Androgen Dihydrotestosteron umwandelt (11,12). In molekularen Klonierungsstudien wurden zwei Gene charakterisiert, die für die Isoenzyme der 5a-Reduktase vom Typ 1 und Typ 2 kodieren (13,14). Das in der Haut vorherrschende 5a-Reduktase-Isoenzym ist der Typ 1 (SDR5A1) (15), der eine 60%ige Homologie mit dem für die Prostata charakteristischen 5a-Reduktase-Typ 2 (SDR5A2) aufweist (14). Eine erhöhte 5a-Reduktase-Aktivität wurde in Fibroblasten der Genital- und Schamhaut von behaarten Patienten im Vergleich zur Haut normaler Frauen nachgewiesen (8, 16). In diesen Studien wurde eine Zunahme der 5a-Reduktase-Aktivität auch bei IH festgestellt, die durch das Fehlen erhöhter Plasmaandrogenspiegel gekennzeichnet ist (17). Darüber hinaus exprimiert die Schamhaut von Hirsute-Patienten dieselbe SDR5A1-Isoform wie die Schamhaut von Normalpersonen, während SDR5A2 hauptsächlich in der Genitalhaut sowohl von Normalpersonen als auch von Hirsute-Patienten exprimiert wird (18). Die physiologische Rolle der 5a-Reduktase-Isoenzyme ist jedoch nicht vollständig geklärt, und ihre Verteilung in den verschiedenen Hautkompartimenten ist noch unklar. Einige immunhistochemische Untersuchungen und Studien zur Enzymaktivität haben ergeben, dass das Enzym SDR5A1 vorwiegend in Talgdrüsen, aber auch in Schweißdrüsen, Epidermiszellen, Wurzelscheiden und dermalen Papillenzellen von Haarfollikeln exprimiert wird (19-21), während SDR5A2 in diesen Kompartimenten nur in sehr geringen Mengen exprimiert wird. Im Gegensatz dazu haben andere Studien eine andere Verteilung dieser Isoenzyme innerhalb der pilosebaceous unit gezeigt (22-24). Es scheint eine höhere Verteilung von SDR5A1 in Haarfollikelkompartimenten zu geben als von SDR5A2. Da Wurzelscheiden-Keratinozyten eine hohe Expression des SDR5A1-Gens aufweisen, spielen sie wahrscheinlich eine wichtige Rolle im Androgen-Stoffwechsel in Haarfollikeln.
Ziel der vorliegenden Studie war es, die Expression der SDR5A1- und SDR5A2-Gene in Haarwurzelscheiden-Zellen des Scheitelbereichs der Kopfhaut von Hirsute-Patienten zu untersuchen und mit normalen Personen beider Geschlechter zu vergleichen.
Patienten und Methoden
Probanden
Die Studienpopulation umfasste Frauen, die wegen Hirsutismus konsultiert wurden und nacheinander während eines Zeitraums von 6 Monaten in der Abteilung für gynäkologische Endokrinologie des Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Brasilien, untersucht wurden. Dreiunddreißig Patientinnen im Alter zwischen 12 und 42 Jahren wurden für die Studie ausgewählt. Bei zwanzig Patientinnen wurde ein PCOS und bei 13 eine IH diagnostiziert. Die Diagnose PCOS basierte auf den körperlichen Merkmalen von Hyperandrogenismus, gestörten Menstruationszyklen, erhöhten Serumspiegeln des luteinisierenden Hormons (LH) oder des Verhältnisses von LH zu follikelstimulierendem Hormon, erhöhten Gesamttestosteronspiegeln und/oder dem Index der freien Androgene (FAI), dem Ultraschallnachweis beidseitig vergrößerter polyzystischer Ovarien (25,26) und dem Fehlen eines ovariellen oder adrenalen Neoplasmas oder eines Cushing-Syndroms. IH wurde wie zuvor beschrieben (27) bei behaarten Patientinnen mit regelmäßigen Ovulationszyklen (Progesteronspiegel in der Lutealphase höher als 3,8 ng/ml), normalen Androgenspiegeln und ohne bekannte Grunderkrankung diagnostiziert.
Patienten mit spät einsetzender (nicht klassischer) kongenitaler Nebennierenhyperplasie wurden aufgrund eines hohen Plasmaspiegels von 17-Hydroxyprogesteron (>5 ng/ml) und/oder seines deutlichen Anstiegs nach ACTH-Stimulation (>12 ng/ml) nicht für die Studie berücksichtigt (28,29). Patienten mit Hyperprolaktinämie (Serumprolaktinspiegel von mehr als 20 µg/l bei zwei verschiedenen Gelegenheiten) wurden ebenfalls ausgeschlossen.
Fünfzehn normale Frauen mit regelmäßigen Menstruationszyklen im Alter von 16-37 Jahren und zehn Männer im Alter von 16-29 Jahren wurden ebenfalls für die Studie ausgewählt, die von der Ethikkommission des Hospital de Clínicas de Porto Alegre genehmigt wurde. Von jedem Probanden wurde eine informierte Zustimmung eingeholt. Keiner der Probanden hatte mindestens drei Monate vor der Studie Medikamente eingenommen, von denen bekannt war, dass sie den Androgen-, Östrogen- oder Gonadotropin-Serumspiegel beeinflussen.
Die mRNA-Spiegel von SDR5A1 und SDR5A2 wurden durch reverse Transkriptions-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) in Haarzellen geschätzt, die aus dem Scheitelbereich der Kopfhaut normaler Männer, normaler Frauen und behaarter Patienten entnommen worden waren.
Studienprotokoll
Die anthropometrischen Messungen umfassten Körpergewicht, Körpergröße und Body-Mass-Index (BMI = aktuell gemessenes Gewicht in kg geteilt durch Körpergröße in m2). Der Hirsutismus-Score wurde nach der Ferriman-Gallwey-Methode (30) ermittelt, wobei der Unterschenkel- und Unterarmbereich nicht berücksichtigt wurde.
Die Hormonbestimmung wurde zwischen dem 2. und 10. Tag des Menstruationszyklus oder an einem beliebigen Tag, an dem die Patientinnen amenorrhöisch waren, durchgeführt. Nach einer nächtlichen Nüchternheit wurden Blutproben aus einer antekubitalen Vene zur Bestimmung von LH, Sexualhormon-bindendem Globulin (SHBG) und Gesamttestosteron entnommen. Alle Proben wurden zwischen 8 und 10 Uhr morgens entnommen. Der FAI wurde geschätzt, indem das Gesamttestosteron (nmol/l) durch SHBG (nmol/l) x 100 geteilt wurde.
Assays
Das Gesamttestosteron wurde mit einem Doppelantikörper-Radioimmunoassay (ICN, Costa Mesa, CA, USA) gemessen, mit einer Nachweisgrenze von 0.04 ng/ml und einem Intra- und Interassay-Variationskoeffizienten (CV) von 10 bzw. 15%; SHBG wurde mit einem immunchemiluminometrischen Assay (ICMA; DPC, Los Angeles, CA, USA) gemessen, mit einer Nachweisgrenze von 0,2 nmol/l und einem Intra- und Interassay-VC von 5,0 bzw. 8,0%. LH wurde mit ICMA gemessen, mit einer Nachweisgrenze von 0,7 mIU/ml und einem intra- und interassay CV von 5,2 bzw. 8,0 %.
RT-PCR-Protokoll
Gezupfte Anagenhaare wurden vom Scheitel der Kopfhaut aller Probanden entnommen und sofort in flüssigem Stickstoff eingefroren und für die Tests ins Labor transportiert. Die Extraktion der Gesamt-RNA und die Synthese der cDNA erfolgten wie zuvor beschrieben (31). Die gezupften Haarwurzeln wurden in Phenol-Guanidin-Isothiocyanat (Trizol, Gibco-BRL, Gaithersburg, MD, USA) homogenisiert. Die Gesamt-RNA wurde mit Chloroform extrahiert und mit Isopropanol durch Zentrifugation mit 12 000 g bei 4 ºC ausgefällt. Das RNA-Pellet wurde zweimal mit 75 %igem Ethanol gewaschen, in mit Diethylpyrocarbonat behandeltem Wasser resuspendiert und durch Absorption bei 260 nm quantifiziert.
Der cDNA-Erststrang wurde aus 5 µg Gesamt-RNA für alle Reaktionen mit dem SuperScript Preamplification System (Gibco-BRL) synthetisiert. Nach der Denaturierung der Template-RNA und der Primer bei 70 ºC für 10 Minuten wurde die reverse Transkriptase in Gegenwart von 20 mM Tris-HCl, pH 8,4, plus 50 mM KCl, 2,5 mM MgCl2, 0,5 mM dNTP-Mix und 10 mM Dithiothreitol zugegeben und 55 Minuten bei 42 ºC inkubiert. Das Gemisch wurde auf 70 ºC erhitzt, um die Reaktion zu stoppen, und dann 20 Minuten lang bei 37 ºC mit E. coli RNase inkubiert, um nicht transkribierte RNA zu zerstören. Die in den verschiedenen PCR-Assays verwendete Vorlage (cDNA) wurde aus derselben reversen Transkriptionsreaktion gewonnen. Die PCR wurde in einem Endvolumen von 50 µl durchgeführt. Zwei Mikroliter der ersten Strangsynthesereaktion (mit einer erwarteten cDNA-Ausbeute von 10 ng) wurden bei 94 ºC für 3 min denaturiert (2 min nur für ß2-Mikroglobulin) in Gegenwart von 20 mM Tris-HCl, pH 8,4, plus 50 mM KCl und 1,5 mM MgCl2. Nach diesem Heißstart wurden 1,25 U Taq-DNA-Polymerase zusammen mit demselben Tris-HCl-Puffer, 1,5 mM MgCl2, 0,4 µM Sense- und Antisense-Primer und 0,2 mM dNTP-Mix zugegeben.
Ein 368-bp-Fragment der SDR5A1 (24) und ein 566-bp-Fragment der SDR5A2 (14) cDNA-Sequenz wurden mit Primern amplifiziert, die so konzipiert waren, dass sie die Intron-Exon-Grenzen überspannen, um die Amplifikation von kontaminierender genomischer DNA zu verhindern. Ein 623-bp-cDNA-Fragment, das dem ubiquitär exprimierten Protein ß2-Mikroglobulin (32) entspricht, wurde zur Normalisierung der cDNA-Mengen in jeder Probe amplifiziert. Die cDNA-Sequenzen von SDR5A1 und SDR5A2 sowie die ß2-Mikroglobulin-Primer sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die PCR wurde standardisiert, indem eine Anzahl von Zyklen (20 bis 45) getestet und die Amplifikation im linearen Bereich durchgeführt wurde. Die endgültigen PCR-Bedingungen waren wie folgt: 35 Zyklen (45 s bei 94ºC, 45 s bei 60ºC, 90 s bei 72ºC, 10 min bei 72ºC) für SDR5A1, 40 Zyklen (1 min bei 94ºC, 1 min bei 65ºC, 2 min bei 72ºC, 5 min bei 72ºC) für SDR5A2 und 30 Zyklen (1 min bei 94ºC, 1 min bei 55ºC, 1 min bei 72ºC, 5 min bei 72ºC) für ß2-Mikroglobulin. cDNA aus dissoziierten Zellen der menschlichen Prostata wurde als positive Kontrolle für alle PCR-Reaktionen verwendet. Den negativen Reaktionen wurde keine cDNA zugesetzt. Eine Probe der PCR-Mischung (15 µl) wurde auf einem mit Ethidiumbromid gefärbten 1,5-2,0%igen Agarosegel größenfraktioniert, bei 100 V laufen gelassen und unter UV-Licht visualisiert. Die erwarteten Banden wurden durch densitometrische Analyse mit einem Bildverarbeitungssystem (ImageMaster VDS, Pharmacia Biotech, Uppsala, Schweden) quantifiziert.
Statistische Analyse
Die Daten werden als Mittelwerte ± SEM angegeben, sofern nicht anders angegeben. Die Mittelwerte der Gruppen wurden mit dem Student t-Test oder mit einer einseitigen Varianzanalyse (ANOVA), gefolgt vom Duncan-Test, verglichen, und die Medianwerte wurden mit dem Mann-Whitney-Test verglichen. Unterschiede galten als statistisch signifikant bei P < 0,05. Alle Analysen wurden mit den Statistical Packages for the Social Sciences (SPSS, Inc., Chicago, IL, USA) durchgeführt.
Ergebnisse
Tabelle 2 fasst die anthropometrischen und hormonellen Daten der Patienten mit PCOS und IH zusammen. Es wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen von Hirsut-Patientinnen hinsichtlich des Alters oder des klinischen Scores für Hirsutismus festgestellt. Allerdings wiesen die behaarten Patientinnen mit PCOS einen höheren BMI und signifikant höhere Testosteron-, FAI- und LH-Werte auf als die IH-Gruppe. Die SHBG-Konzentrationen waren in der PCOS-Gruppe niedriger als in der IH-Gruppe.
Die SDR5A2-Genexpression wurde in der vorliegenden Studie in keiner der mittels RT-PCR analysierten Kopfhaarproben nachgewiesen (Abbildung 1).
Abbildung 2 zeigt die SDR5A1-mRNA-Konzentrationen in Haarzellen, die von der Kopfhaut normaler Probanden gezupft wurden. Die SDR5A1-Expression, dargestellt als willkürliche Einheiten im Verhältnis zur ß2-Mikroglobulin-Absorption, war bei Männern (0,78 ± 0,05) und normalen Frauen (0,74 ± 0,06) ähnlich. Darüber hinaus wurden keine signifikanten Unterschiede in der SDR5A1-Expression der follikulären Keratinozyten zwischen normalen Frauen (0,85 ± 0,04) und den Gruppen mit PCOS (0,78 ± 0,04) oder IH (0,80 ± 0,06) beobachtet (Abbildung 3).
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Abbildung 1. Repräsentatives, mit Ethidiumbromid gefärbtes Agarosegel, das keine Expression von SDR5A2 mRNA durch RT-PCR in Haarzellen zeigt, die von der Kopfhaut von Männern (1 bis 9), normalen Frauen (10 bis 17) und behaarten Patienten gezupft wurden: PCOS-Gruppe (18 bis 31) und IH-Gruppe (32 bis 39). Das 566-bp-Fragment entspricht dem SDR5A2 (5a-R2) und das 623-bp-Fragment dem ß2-Mikroglobulin (ß2-m). Die SDR5A2-Amplifikation wurde nur in dissoziierten Prostatazellen sichtbar gemacht, die als positive Kontrolle (+) verwendet wurden. |
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Abbildung 2. Repräsentatives Gel, das die mittels RT-PCR bestimmten SDR5A1-mRNA-Konzentrationen in Haarzellen zeigt, die von der Kopfhaut von Männern (1 bis 7) und normalen Frauen (8 bis 14) gezupft wurden. Das 368-bp-Fragment entspricht SDR5A1 (5a-R1) und das 623-bp-Fragment entspricht dem ß2-Mikroglobulin (ß2-m). Die RT-PCR-Produkte wurden auf einem mit Ethidiumbromid gefärbten Agarosegel sichtbar gemacht. + = positive Kontrolle. |
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Abbildung 3. Repräsentatives Gel, das die mittels RT-PCR bestimmten SDR5A1-mRNA-Konzentrationen in Haarzellen zeigt, die von der Kopfhaut normaler Frauen (1 bis 14) und von beiden Gruppen von behaarten Patienten (PCOS: 15 bis 26; IH: 27 bis 35) entnommen wurden. Das 368-bp-Fragment entspricht SDR5A1 (5a-R1), und das 623-bp-Fragment entspricht ß2-Mikroglobulin (ß2-m). Die RT-PCR-Produkte wurden auf einem mit Ethidiumbromid gefärbten Agarosegel sichtbar gemacht. |
Diskussion
Obwohl die 5a-Reduktase-Aktivität der Haut mit Hirsutismus in Verbindung gebracht wird, müssen die spezifische Rolle und die Identifizierung des Isoenzyms, das an diesem klinischen Haarwuchszustand beteiligt ist, noch besser definiert werden. In der vorliegenden Studie untersuchten wir die mRNA-Expression beider 5a-Reduktase-Typen in gezupften anagenen Kopfhaarzellen von Hirsutismus-Patienten.
Das SDR5A1-Gen wurde in gezupften Haarzellen aus dem Scheitel der Kopfhaut normaler Personen exprimiert. Andere Studien haben ähnliche Ergebnisse gezeigt, auch wenn SDR5A1 mRNA in kultivierten follikulären Keratinozyten untersucht wurde (24, 33). Gezupfte Anagenhaare bestehen hauptsächlich aus Keratinozytenzellen, die sowohl eine äußere als auch eine innere Wurzelscheide bilden. Die Bindegewebshülle, der untere Bulbus, die dermalen Papillenzellen und die Talgdrüse fehlen in ausgezupften Haaren. Daher bestätigen unsere Daten die Genexpression von SDR5A1 in follikulären Keratinozyten und stimmen mit anderen Studien überein, die 5a-Reduktase-Immunreaktivität in Wurzelscheidenzellen von Haarfollikeln zeigten (20,23).
In der vorliegenden Studie unterschieden sich die SDR5A1-mRNA-Konzentrationen von gezupften Kopfhaaren nicht zwischen normalen Männern und Frauen. Frühere Studien haben auch eine ähnliche 5a-Reduktase-Aktivität in Haarfollikeln von Männern und Frauen beschrieben (12,34). Im Gegensatz dazu wurde bei normalen Männern eine höhere 5a-Reduktase-Aktivität in Schamhautproben festgestellt als bei normalen Frauen (1). Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass die Regulierung der 5a-Reduktase bei normalen Personen zwischen follikulären Keratinozyten der Kopfhaut und Fibroblasten der Schamhaut unterschiedlich zu sein scheint.
Die Haarfollikelzellen der Kopfhaut scheinen nicht das Hauptziel des Hirsutismus zu sein. Allerdings gibt es einige ethische Schwierigkeiten bei der Gewinnung von Proben aus dem Gesicht von Hirsutismus-Patienten. Außerdem gibt es nur wenige Literaturberichte über die molekularen Mechanismen der Haarfollikelzellen der Kopfhaut bei Hirsutismus (9). Die Kopfhaut ist bei beiden Geschlechtern eine bekannte androgenempfindliche Stelle, und es ist relativ einfach, eine Probe von Kopfhaaren zu gewinnen. Daher ist es interessant, einige Aspekte des Androgenstoffwechsels in gezupften Haarzellen der Kopfhaut zu untersuchen, insbesondere wenn es möglich ist, Personen mit einer endogenen Exposition gegenüber höheren (PCOS) oder normalen (IH) zirkulierenden Androgenspiegeln zu vergleichen.
Wir konnten keine Unterschiede in den SDR5A1 mRNA-Spiegeln in den follikulären Keratinozyten zwischen Hirsut-Patienten und normalen Frauen oder zwischen normalen Männern und Frauen feststellen. Außerdem wiesen Patienten mit hohen Serum-Androgenspiegeln (PCOS-Gruppe) die gleiche SDR5A1-Genexpression auf wie Patienten mit IH und normalen Androgenspiegeln. Obwohl SDR5A1 das in der Haut vorherrschende Isoenzym ist (14), deuten die vorliegenden Ergebnisse darauf hin, dass zirkulierende Androgene wahrscheinlich nicht zur SDR5A1-Genexpression in follikulären Keratinozyten der Kopfhaut beitragen, was darauf hindeutet, dass SDR5A1 nicht das Schlüsselisoenzym im lokalen Androgenstoffwechsel der Kopfhaut ist. Andererseits wurde die Wirksamkeit des 5a-Reduktase-Hemmers Finasterid bei der Behandlung von Haarausfall bei Männern (35) sowie bei IH nachgewiesen (36,37). Finasterid ist ein oral wirksamer Hemmstoff, der vorzugsweise die 5a-Reduktase des Typs 2 blockiert, aber auch das Isoenzym des Typs 1 hemmen kann, was zu einem deutlichen Rückgang der Dihydrotestosteron- und 3a-Androstendiol-Glucuronidspiegel führt. Es hat weder eine Affinität für den Androgenrezeptor noch androgene, östrogene, progestative oder andere steroidale Wirkungen (38). In Übereinstimmung mit unseren Ergebnissen deuten diese Studien darauf hin, dass 5a-Reduktase Typ 2 wahrscheinlich eine kritischere Rolle im Haarwuchsprozess und den damit verbundenen klinischen Bedingungen spielt.
Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass das SDR5A2-Gen in den follikulären Keratinozyten von keinem Probanden, weder von Männern noch von normalen Frauen oder behaarten Patienten, exprimiert wurde. Frühere Studien haben die bevorzugte Lokalisierung von SDR5A2-mRNA und Enzymaktivität (39,40) in dermalen Papillenzellen beschrieben, obwohl SDR5A2-Immunreaktivität auch in den Keratinozyten des Haarfollikels gefunden wurde (20,22). Die offensichtlichen Diskrepanzen in der Proteinexpression zwischen diesen Studien lassen sich zumindest teilweise durch die unterschiedlichen Methoden der immunhistochemischen Analyse der qualitativen Daten erklären. Was die in der vorliegenden Studie beschriebene fehlende SDR5A2-Genexpression betrifft, so werden empfindlichere Methoden der Genexpressionsanalyse, z. B. Real-Time-PCR, diese Frage in Zukunft möglicherweise klären.
Wir haben die Genexpression von 5a-Reduktase-Isoenzymen in anderen follikulären Kompartimenten wie der dermalen Papillen nicht untersucht, da diese Zellen in gezupften isolierten Haaren nicht vorhanden sind. Die dermalen Papillenzellen werden nur durch Exzisionsbiopsie gewonnen, was eine invasive und belastende Methode ist. Es wäre jedoch sehr interessant, die Isoenzyme der 5a-Reduktase in den dermalen Papillenzellen von behaarten Patienten zu untersuchen, da vermutet wird, dass diese Zellen das direkte Ziel von Androgenen in Haarfollikeln sein können und die Aktivität der Haarmatrix, der Melanozyten und der Keratinozyten durch parakrine Signale regulieren (10).
Die SDR5A1-Genexpression in den follikulären Keratinozyten aus dem Scheitelbereich der Kopfhaut scheint nicht mit den Unterschieden im Haarwachstum zusammenzuhängen, die zwischen normalen Männern und Frauen und behaarten Patienten beobachtet werden. Weitere Untersuchungen über die Regulierung der 5a-Reduktase-Genexpression in Haarfollikelzellen an verschiedenen Körperstellen könnten dazu beitragen, den verblüffenden Mechanismus der Androgenwirkung auf den Haarwuchsprozess und damit verbundene Krankheiten aufzuklären.
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