Laryngorhinootologie 2001; 80(5): 257-262
DOI: 10.1055/s-2001-13887
ONKOLOGIE
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Immunhistochemischer Nachweis von Hormonen in Hypophysenadenomen der Ratte nach fraktionierter Bestrahlung

Immunohistochemical Detection of Hormones in Rat Pituitary Adenomas Following Fractionated IrradiationS.  Bartel-Friedrich 1 , W. Saeger 2 , R.  E.  Friedrich 3 , R. Laas 4
  • 1Universitätsklinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie (Direktor: Prof. Dr. A. Berghaus), Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Halle a. d. S.
  • 2Institut für Pathologie (Direktor: Prof. Dr. W. Saeger), Marienkrankenhaus, Hamburg
  • 3Klinik für Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie (Direktor: Prof. Dr. Dr. R. Schmelzle), Universitäts-Krankenhaus Eppendorf, Universität Hamburg
  • 4Abteilung für Neuropathologie (Direktor: Prof. Dr. Stavrou), Institut für Pathologie, Universitäts-Krankenhaus Eppendorf, Universität Hamburg
Further Information

Publication History

Publication Date:
31 December 2001 (online)

Zusammenfassung

Hintergrund: Es war das Ziel dieser immunhistologischen Untersuchung, die Hormonbildung in Hypophysenadenomen der Ratte nach fraktionierter Bestrahlung zu bestimmen. Die Adenome fanden sich in Studien zur Strahlenwirkung im Kopf-Halsgebiet. Methode: Die linke Hals- und Schädelbasisregion von sechzig, 3 - 4 Monate alten, weiblichen Wistar-Ratten wurde mit 2 Gray täglich bis zu einer Gesamtdosis von 20, 40 oder 60 Gy halbseitig bestrahlt, wobei die Mittellinie stets im Strahlenfeld lag. Die Tiere wurden entweder 6 oder 12 Monate nach supravitaler Anästhesie obduziert. 5 unbestrahlte Ratten dienten als Kontrolle. Ergebnisse: Bei den unbestrahlten Tieren zeigte sich während des Beobachtungsjahrs kein Tumor. Von 60 bestrahlten Tieren entwickelten 9 (15 %) ein Hypophysenadenom (HPAD). In randständigen Resten normalen Drüsengewebes wurde Immunreaktivität für Wachstumshormon (GH), adrenocorticotropes Hormon (ACTH), Prolaktin (PRL), thyreoidea-stimulierendes Hormon (TSH) und follikel-stimulierendes Hormon (FSH) nachgewiesen. Bei den HPAD waren 4 Tumoren positiv für TSH-, 4 für GH-, 2 für PRL- sowie 2 für FSH-Antikörper, alle hingegen negativ nach Inkubation mit anti-ACTH- bzw. anti-LH (luteinisierendes Hormon)-Antikörpern. Die Kombination hormon-produzierender Zellen der HPAD war sehr variabel. Andererseits waren 4 von 9 HPAD nicht hormonaktiv. Schlussfolgerungen: Die externe Bestrahlung kann die Entwicklung von HPAD bei Ratten beschleunigen. Die Hormonaktivität ist inkonstant und variabel. Bei experimentellen Studien zu Strahlenreaktionen im Kopf-Hals-Bereich sollte die Hirnsektion erfolgen.

Immunohistochemical Detection of Hormones in Rat Pituitary Adenomas Following Fractionated Irradiation

Background: The aim of this study was to determine the hormones produced in pituitary gland tumours (TM) following fractionated external irradiation in rats. The TM arose in the course of studies on other questions of radiation effects. Methods: The left neck and skull base of sixty female Wistar rats, 3 to 4 months of age at the beginning of the external irradiation, were subjected to roentgen rays exposure, fractionated to 2 Grays daily, either up to 20, 40 or 60 Gy. The midline of the neck and skull was always inside the radiation field. The animals were sacrificed either 6 months or 12 months after completion of the randomly assigned irradiation protocol. Five non-irradiated rats served as controls. Results: No TM developed in the non-irradiated animals. Out of 60 irradiated rats 9 developed a pituitary TM (15 %). In remnants of the normal adenohypophysis we revealed immunohistochemical reactivity for growth hormone (GH), adrenocorticotropic hormone (ACTH), prolactin (PRL), thyroid stimulating hormone (TSH), and follicle stimulating hormone (FSH). In the radiation-induced adenomas, 4 TM were immunoreactive for TSH, 4 for GH, 2 for PRL, and 2 for FSH. The TM did not react with anti-ACTH and anti-LH (luteinizing hormone) antisera. Conclusions: Obviously, irradiation accelerates the development of pituitary gland adenomas. In this series the TM were predominantly incidental findings at necropsies after pretermed follow-up intervals with a variety of hormone-producing cells. On the other hand, four of nine TM were null adenomas. Necropsies of the brain should be carried out routinely in irradiation studies of the skull.

 Literatur

  • 1 Altman N H, Goodman D G. Neoplastic Diseases. In: Baker HJ, Lindsey JR, Weisbroth SH (Hrsg) The Laboratory Rat. Biology and Diseases. New York; Academic Press 1979 1: 348-349
  • 2 Eiben R, Bomhard E M. Trends in mortality, body weights and tumor incidences of Wistar rats over 20 years.  Exp Toxic Pathol. 1999;  51 523-536
  • 3 Fajardo L F. Pathology of Irradiation Injury.  In: Masson Monographs in Diagnostic Pathology. New York: Masson Publishing Inc. Chicago; Year Book Medical Publishers 1982 6: 201-205
  • 4 Fitzgerald J E, Schardein J L, Kaump D H. Several uncommon pituitary tumors in the rat.  Lab Anim Sci. 1971;  21 581-584
  • 5 Furth S, Haran-Ghera N, Curtis H J, Buffett R F. Studies on the pathogenesis of neoplasms by ionizing radiation. I. Pituitary tumors.  Cancer Res. 1959;  19 550-556
  • 6 Griepentrog F. Spontane Hypophysentumoren als häufiger Befund bei weißen Laboratoriumsratten.  Beitr Pathol Anat Allg Pathol. 1964;  13 40-50
  • 7 Griesbach W E. Basophil adenomata in the pituitary glands of 2-year old male Long-Evans rats.  Cancer Res. 1967;  27 1813-1818
  • 8 Ito A. Animal model: pituitary tumors in rats - human disease: pituitary tumors.  Am J Pathol. 1976;  83 423-426
  • 9 Ito A, Moy P, Kaunitz H, Kortwright K, Clarke S, Furth J, Meites J. Incidence and character of the spontaneous tumors in strain CR and W/Fu male rats.  J Natl Cancer Inst. 1972;  49 701-711
  • 10 Lloyd R V. Tumours of the pituitary gland. In: Turusov V, Mohr U (Hrsg) Pathology of Tumours in Laboratory Animals. Tumours of the Rat. Lyon:. IARC Scientific Publications 1990 1: 499-537
  • 11 Maekawa A, Odashima S. Spontaneous tumors in aCI/N rats.  J Natl Cancer Inst. 1975;  55 1437-1445
  • 12 Prejean J D, Peckham J C, Cvasey A E, Griswold D P, Weisburger E K, Weisburger J H. Spontaneous tumors in Sprague-Dawley rats and Swiss mice.  Cancer Res. 1973;  33 2768-2773
  • 13 Rubin P, Casarett G W. Clinical Radiation Pathology. Philadelphia; Saunders 1968
  • 14 Swaen G J, Becker A E. Granular-cell myoblastoma of the pituitary gland in an old rat. A case report.  Lab Anim. 1968;  2 41-43
  • 15 Wolfe J M, Bryan W R, Wright A W. Histologic observations on the anterior pituitaries of old rats with particular reference to the spontaneous appearance of pituitary adenomata.  Cancer. 1938;  34 352-372
  • 16 van Dyke D C, Simpson M E, Koneff A A, Tobias C A. Long-term effects of deuteron irradiation of the rat pituitary.  Endocrinology. 1959;  64 240-257
  • 17 Saeger W. Hypophyse. In: Doerr W, Seifert G (Hrsg) Spezielle pathologische Anatomie. Berlin, Heidelberg, New York; Springer 1981 14: 1-165
  • 18 Saeger W. Hypophyse. In: Remmele W (Hrsg) Pathologie. Bd. 4. Berlin, Heidelberg, New York; Springer 1997: 553-578
  • 19 Bartel-Friedrich S, Friedrich R E, Moll R, Lautenschläger C. Immunhistochemischer Nachweis von Zytokeratinen in der bestrahlten Unterkieferspeicheldrüse der Wistar-Ratte.  Laryngo-Rhino-Otol. 1999;  78 326-331
  • 20 Bartel-Friedrich S, Friedrich R E, Lautenschläger C, Moll R. Immunhistochemischer Nachweis von extrazellulären Matrixproteinen in der bestrahlten Unterkieferspeicheldrüse der Ratte.  Laryngo-Rhino-Otol. 1999;  78 500-507
  • 21 Friedrich R E. Experimentelle mikrovaskuläre Anastomosen an vorgeschädigten Arterien. Berlin; Quintessenz 2000 (im Druck)
  • 22 Chandra M, Riley M G, Johnson D E. Spontaneous neoplasms in aged Sprague-Dawley rats.  Arch Toxicol. 1992;  66 496-502
  • 23 McMartin D N, Sahota PS, Gunson D E. Neoplasms and related proliferative lesions in control Sprague-Dawley rats from carcinogenicity studies. Historical data and diagnostic considerations.  Toxicol Pathol. 1992;  2 212-225
  • 24 Chandra M, Frith C F. Spontaneous neoplasms in aged control Fischer 344 rats.  Cancer Lett. 1992;  62 49-56
  • 25 Haseman J K, Rao G N. Effects of corn oil, time-related changes, and inter-laboratory variability on tumor occurrence in control Fischer (F344/N) rats.  Toxicol Pathol. 1992;  2 52-60
  • 26 Walsh K M, Poteracki J. Spontaneous neoplasms in control Wistar rats.  Fund Appl Toxicol. 1994;  22 65-72
  • 27 Sommers S C. Effects of Ionizing Radiation upon Endocrine Glands. In: Berdjis CC (Hrsg) Pathology of Irradiation. Baltimore; Williams and Wilkins 1971: 408-446
  • 28 Littley M D, Shalet S M, Beardwell C G, Robinson E L, Sutton M L. Radiation-induced hypopituitarism is dose-dependent.  Clin Endocrinol (Oxford). 1989;  31 363-373
  • 29 Littley M D, Shalet S M, Beardwell C G. Radiation and hypothalamic-pituitary function.  Baillieres Clin Endocrinol Metab. 1990;  4 147-175
  • 30 Tan B C, Kunaratnam N. Hypopituitary dwarfism following radiotherapy for nasopharyngeal carcinoma.  Clin Radiol. 1966;  17 302-304
  • 31 Bielschowsky F. Functional acidophilic tumors of the pituitary of the rat.  Br J Cancer. 1954;  8 154-160
  • 32 Guo Y P, Hendry J H, Morris I D, Davis J R, Beardwell C G. Cell proliferation and death in the irradiated pituitary gland and its modification by growth stimulants.  Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1997;  38 175-181

Dr. Sylva Bartel-Friedrich

Universitätsklinik und Poliklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie



Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

Magdeburger Straße 12
06097 Halle a. d. S.