Anti-Androgen Induced Inhibition of Testicular Descent is Associated with a Decrease in Sympathetic Tonus

Abstract

Background/Aims: Responses of cremaster muscles and sacs from boys with undescended testis suggested less exposure against sympathetic, but more exposure against parasympathetic tonuses. Since the sympathetic tonus is androgen dependent, it has been suggested that androgens control the descent by influencing the sympathetic tonus. Therefore an experimental study was planned to evaluate the contractile responses of cremaster muscles according to locations of associated testes in rats subjected to intrauterine steroidal or non-steroidal anti-androgen exposure. Methods: Time-mated pregnancies were started in 18 rats. They were divided into three groups and each group was given physiologic saline, flutamide or cyproterone acetate (Androcur Depot). Flutamide was administered from day 15 to day 19, cyproterone acetate on day 15 of intra-uterine life. At twelve weeks of age the localization of testes was evaluated, cremaster muscles were removed, and contractile properties were studied. Twitch and tetanic contractions were recorded isometrically at 37 °C. Effects of verapamil and isoprenaline were investigated. Results were compared by ANOVA and p values less than 0.05 were considered significant. Results: Both testes of all available male offspring in the saline (n = 22) and cyproterone acetate-treated (n = 19) groups were in the scrotum. Sixty percent of males in the flutamide-treated group (n = 20) had undescended testes. Cremaster muscles of rats exposed to flutamide had a lower sensitivity to voltage sensitve Ca⁺² channel blockade by verapamil (3 × 10^-4 mol/L, p < 0.05) and displayed greater contractile response to isoprenaline (10^-5 mol/L, p < 0.05). Alterations in contractile properties of the muscles did not differ according to localization of testes in rats subjected to flutamide exposure. Conclusions: CM in rats subjected to non-steroidal anti-androgen exposure revealed alterations that indicate a decrease in sympathetic tonus. Since non-steroidal anti-androgen also inhibits the descent, the present study provides experimental support for the involvement of sympathetic tonus in the androgenic control of testicular descent.

Résumé

Buts: Le crémaster des garçons avec un testicule ectopique est en rapport avec une moindre exposition au tonus sympathique et une plus grande exposition au tonus parasympathique. Puisque le tonus sympathique est androgènes dépendant, les androgènes ont été proposés pour contrôler la descente du testicule via le tonus sympathique. Néanmoins, une étude expérimentale a été organisée pour évaluer la contraction du muscle crémaster en fonction de l'exposition à des Anti-androgènes stéroïdiens ou non stéroïdiens. Méthodes: 18 rats femelles enceintes étaient étudiées. Elles étaient divisées en trois groupes et, à chaque groupe, était administré du sérum salé, du flutamide ou de l'acétate de cyproterone (Androcur Depot). Flutamide était administré du 15^ème au 19^ème jour, l'acétate de cyproterone au 15^ème jour de la vie utérine. A vingt semaines, la localisation des testicules était évaluée, le muscle crémastérien enlevé et les propriétés contractiles étudiées. Les contractions étaient enregistrées à 37 °C. L'effet de verapamil et de isoprenaline étaient explorés. Les résultats étaient comparés avec ANOVA et P moins de 0,05 pouvaient être considérés comme différents. Résultats: Les deux testicules de tous les mâles recevant du sérum salé (n = 22) et de l'acétate de cyproterone (n = 19) étaient dans le scrotum. Soixante pour cent des mâles dans le groupe flutamide (n = 20) avaient des testicules non descendus. Le Crémaster des rats exposés à flutamide étaient de sensibilité inférieure au verapamil (3 × 10^-4 mol/L, p < 0,05) et entraînaient une réponse contractile plus grande à l'isoprenaline (10^-5 mol/L, p < 0,05). Les altérations de la contractilité des muscles n'est pas différente en comparaison de la localisation des testicules chez le rat soumis à flutamide. Conclusion: CM chez les rats soumis à une exposition aux anti-androgènes non stéroïdiens, révèlent une altération qui indique une diminution du tonus sympathique. Les androgènes non stéroïdiens inhibent aussi la migration, cette étude confirme le rôle du tonus sympathique dans la migration testiculaire sou contrôle androgénique.

Resumen

Antecedentes: Las respuestas del músculo cremaster y de las bolsas de niños con testículos maldescendidos ha sugerido un predominio en ellos del tono parasimpático sobre el simpático. Ya que éste es dependiente de andrógenos se han propuesto estos fármacos para controlar el descenso a su través. Por este motivo diseñamos un estudio experimental para evaluar las respuestas contráctiles del músculo cremaster según la localización de los testículos en ratas sometidas intrauterinamente a antiandrógenos esteroideos y no esteroideos. Métodos: Se iniciaron preñeces controlados en 18 ratas que se dividieron en tres grupos según su tratamiento fuera suero fisiológico, Flutamida o acetato de ciproterona (Androcur Depot). Se administró la Flutamida del 15 al 19 días y el acetato de ciproterona en el día 15 de la vida intrauterina. A las 12 semanas de edad se evaluaron la localización de los testículos, se obtuvieron los músculos cremastericos y se estudiaron sus propiedades contráctiles. Las contracciones espasmódicas y tetánicas se registraron isométricamente a 37 °C. Se investigaron los efectos de Verapamil y la Isoprenalina. Se compararon los resultados mediante ANOVA considerando significativos valores menores de p < 0,05. Resultados: Todos los testículos de todas las crías macho en el grupo salino (n = 22) y ciproterona (n = 19) estaban en el escroto mientras que 60 % de los machos tratados con Flutamida (n = 20) tenían testículos maldescendidos. Los músculos cremastéricos de ratas expuestas a la Flutamida tenían menor sensibilidad al bloqueo de los canales del calcio sensitivos al voltaje con Verapamil (3 × 10^-4 mol/L, p < 0,05) y mayor respuesta contráctil a la isoprenalina (10^-5 mol/L, p < 0,05). Las alteraciones en las propiedades contráctiles de los músculos no difirieron según la localización de los testículos en ratas sometidas a tratamiento con Flutamida. Conclusiones: Los músculos cremastéricos sometidos a exposición a antiandrógenos no esteroideos revelaron alteraciones que indican una disminución del tono simpático. Como los antiandrógenos no esteroideos inhiben el descenso, este estudio apoya experimentalmente la hipótesis de una implicación del tono simpático en el control androgénico del descenso testicular.

Zusammenfassung

Zielsetzung: Die Kremastermuskulatur von Knaben mit Hodenhochstand scheint weniger auf sympathische Einflüsse als auf parasympathische Reize zu reagieren. Es wird deshalb vermutet, dass der Descensus testis androgen abhängig sein könnte. In der vorliegenden experimentellen Studie wird deshalb die kontraktile Antwort der Kremastermuskulatur bei Ratten durch die Gabe intrauteriner, steroidaler oder nicht steroidaler anti-androgener Medikamente untersucht. Material und Methodik: 18 Ratten mit gleichzeitigem Schwangerschaftsbeginn wurden untersucht. Sie wurden in 3 Gruppen unterteilt und erhielten physiologische Kochsalzlösung, Flutamide oder Cyproteron-Acetat (Androcur Depot). Flutamide wurde vom 15. - 19. Tag gegeben, Cyproteron-Acetat am 15. intrauterinen Lebenstag. Im Alter von 12 Wochen wurde die Lokalisation der Hoden untersucht, die Kremastermuskeln entfernt und ihre kontraktilen Eigenschaften studiert. Twitch und tetanische Kontraktionen wurden isometrisch bei 37 °C Organbad gemessen. Die Einflüsse von Verapamil und Isoprenalin wurden studiert. Die Ergebnisse wurden einer ANOVA unterzogen und p-Werte < 0,05 galten als signifikant. Ergebnisse: In der Gruppe, die physiologische Kochsalzlösung erhielt, konnten 22 Hoden, in der Cyproteron-Acetat-behandelten Gruppe 19 Hoden, die in das Skrotum deszendiert waren, untersucht werden. 60 % der männlichen Tiere, welche Flutamide erhalten hatten (n = 20), zeigten einen Hodenhochstand. Die Kremastermuskulatur der Ratten, die Flutamide erhalten hatten, zeigten eine geringere Sensitivität gegenüber spannungssensiblem Kalzium und zeigten eine größere Kontraktionsantwort gegenüber Isoprenalin (10^-5 mol/L, p < 0,05). Die Veränderungen der kontraktilen Eigenschaften der Muskulatur unterschieden sich nicht im Hinblick auf die Lokalisation der Hoden derjenigen Tiere, die Flutamide erhalten hatten. Schlussfolgerungen: Die Kremastermuskulatur von Ratten, die einer nicht steroidalen Anti-Androgen-Behandlung unterzogen wurden, zeigten Veränderungen, die auf eine Herabsetzung des Sympathikotonus hinwiesen. Da nicht steroidale Anti-Androgene auch den Deszensus verhindern, scheint die vorliegende Studie zu beweisen, dass adrenerge Einflüsse in den Verlauf des Descensus testis einbezogen sind, ja dass der Descensus testis unter androgener Kontrolle steht.

Key words

Testicular descent - cryptorchidism - anti-androgens - sympathetic system

Mots-clés

Migration testiculaire - cryptorchidisme - anti-androgènes - système sympathique

Palabras clave

Descenso testicular - criptorquidia - antiandrógenos - sistema simpático

Schlüsselwörter

Hodenhochstand - androgene Einflüsse - Kryptorchismus - Kremastermuskulatur - Tierexperiment

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