Die Regression der Rattenprostata nach Kastration

Path. Res. Praet. 172, 73-87 (1981) PathologIsches Instltut der Umversltat Bonn (Dlrektor: Prof. Dr. P. Gedlgk), FRG

Die Regression der Rattenprostata nach Kastration Histologische, morphometrische und zellkinetische Untersuchungen unter Beriicksichtigung der Apoptose Regressive Change in the Rat Prostate after Castration A Study Using Histology, Morphometries and Autoradiography with Special Reference to Apoptosis R. STIENS und B. HELPAP*

Abstract The mdlvidual processes mvolved m mvolutlOn of the prostate gland followmg androgen Withdrawal are mcompletely understood. The rat prostate was used to mvestigate cell loss (numeric atrophy), decrease m cell size (simple or cellular atrophy) and altered cell proliferatIOn. The prostate gland was studied at variOUS times after castration usmg histological, nuclear morphometnc and 3-H-thymldme autoradlOgraphlc methods, as well as by meaSUring weight. Cell loss was determmed by the proportIOn of apoptosls-bodles. Followmg castration a decreased formatIOn of secretIOns and reductIOn m mterstltial tissue flUid were observed, as well as reduced cell proliferatIOn, which did not affect the weight, as the normal cell prolIferatIOn m all lobes of the prostate IS extremely small. The nuclear size fell to 30%. The apoptosls mdex, I.e. cell loss, was considerable and reached a maximum m the coagulatmg glands on day 2, and m the other prostate lobes between day 4 and 8. After thiS time cell loss corresponded to that of control ammals. Cell loss measured by apoptosls has proved to be reliable parameter of hormonedependent regressIOn of the prostate. The responsiveness of prostate carcmomas to hormone treatment can be tested possibly usmg alteratIOn m the apoptosls mdex already some days after Withdrawal of androgens.

Einleitung Ein Mangel an 5-alpha-Dihydotestosteron-Rezeptorkomplexen zieht grundsatzheh eine Involution der Parenehymzellen der Zielorgane ("target tissue") von Androgenen naeh sieh, unabhangig davon, ob der Androgenman*Mlt Unterstlitzung des Mlmsters fur Wlssenschaft und Forschung des Landes NordrhemWestfalen, Landesamt fur Forschung.

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gel durch Hypophysektomle, Kastration, Antiandrogene oder weibliche Geschlechtshormone verursacht ist. Die am liingsten bekannte Folge an drogenopriver MalSnahmen ist die GrolSen- bzw. Gewichtsabnahme der akzessorischen Geschlechtsorgane, die sowohl die Samenblasen als auch aIle Prostatalappen betreffen und als empfindltche IndIkatoren einer verminderten oder fehlenden Androgenwirkung gelten (Price und Willtams-Ashman 1961; Kochakian und Hamson 1962). Die damit verbundenen biochemischen, enzymatischen und funktlOneIlen Veranderungen sind eingehend untersucht worden (Liao 1965; Brandes 1966; Williams-Ashman und Reddi 1972). Morphologlsch 1st bei der Prostatainvolution nach androgenverarmenden MalSnahmen besonders dIe zeIluliire Atrophle untersucht worden (Brandes 1966; Helminen und Ericsson 1971; Dahl und Kjaerhelm 1973; Dahl und Tveter 1973). Es fehlen jedoch quantitatIve Studien, die sich mit der ZeIlproliferation und vor allem mit dem Zellverlust im Rahmen der Prostataatrophle nach Androgenentzug befalSt haben. 1m Rahmen des Zellverlustes 1st unter dem Begnff der Apoptose, bei der es sich urn einen heterophagocytotisch-Iysosomalen ZeIlabbau handelt, in der ventralen Prostata (VP) ein ZellehminationsprozelS beschrieben worden, dessen morphologisches Substrat in Form sog. Apoptosekorper ("apoptotic bodies" AB) bereits lichtmikroskopisch ldentifizierbar 1st (Kerr und Searle 1973). Bei den histologlschen Untersuchungen haben wir dieses Phiinomen besonders beachtet und durch Ausziihlung der AB quantlfiziert. Dariiberhmaus wurden autoradiographlsche Untersuchungen zur Proltferationsaktivitiit sowie morphometnsche Kernmessungen vorgenommen, urn genauere Vorstellungen iiber die am Gewlchts- bzw. GrolSenverlust beteiligten Faktoren zu gewmnen.

Material und Methodik Untersucht wurden msgesamt 21 mannhche, bel 12stundlgem Tag-Nacht-Rhythmus gehaltene, mit Standardfutter (Hoveler) sowle Wasser ad hbltum ernahrte, 3 Monate alte und 240 bls 320 g schwere Wistar-Ratten aus der Zucht Ivanova (Isny/AlIgau). 18 Versuchsnere wurden In Aethernarkose auf dem Skrotalwege unter Mltnahme der Nebenhoden kastnert, wahrend die resthchen 3 Ratten als Kontrollen ledlghch emer SchemoperatlOn unterzogen wurden. In lelChtem Atherrausch wurden die Tlere zu unterschledhchen Zeltpunkten (2-45 d) nach KastratlOn stets morgens zWischen 8-9 Uhr dekapltlert und entblutet. UnmIttelbar nach der Totung wurden die Feuchtgewlchte der akzessonschen Geschlechtsorgane ermIttelt. Die FixatIOn der Organe erfolgte m 4%lgem, elskaltem, gepuffertem Formalm fur mmdestens 48 Stunden. Die ventrale Prostata (VP), die dorso-laterale Prostata (DP) und die paangen antenoren Prostatae, auch KoagulatlOnsdrusen genannt (coagulatmg glands CG), wurden getrennt m Paraplast emgebettet. 2-3 !tm dlcke hlstologlsche Schmtte wurden m iibhcher Weise mit Haematoxylm-Eosm gefarbt.

RegressIOn der Rattenprostata nach KastratlOn . 75 Zur QuantlflZlerung der Apoptose wurden nach Lappen Jewetls getrennt die AB anhand HE gefarbter Schmtte bel 1000x Vergrogerung auf 1000 Zellen, die auf der eplthehalen Selte der Basalmembranen der Alveolen lagen, ausgezahlt. Dabei galten als AB nur solehe rundhchen oder ovahiren Gebllde, die mtracytoplasmatlsch mnerhalb emer Vakuole lagen und sowohl melst verdlChtetes Cytoplasma als auch Kernchromatm erkennen hegen. Zum Chromatmnachwels wurde bel mehreren Schmtten auch die DNA-Farbung nach Feulgen vorgenommen (Romels 1968). Die wesenthchen hchtmikroskopisch erkennbaren Vananten der AB smd der SchemazeIChnung (Abb. 1) zu entnehmen. Bel dem m dleser Abb. unten reo dargestellten Korperchen 1St Chromatm mcht vorhanden; hler lagt es slch mcht entschelden, ob em Autophagosom vorhegt oder ob es slch urn em AB handelt, dessen Kernmaterial mcht m der Schmttebene hegt. Gebtlde dieser Art wurden mcht als AB gewertet. Aile Tlere erhlelten 1 Std. vor der Tbtung 21-lCI/g Korpergewlcht 3H-Thymldm (spezlf1sche Aktlvltat 20,0 CI/mMol, NETx, NEN Boston/Mass. U.S.A.) mtrapentoneal apphzlett. AutoradlOgramme wurden von 2 I-lm dlcken Paraffmschmtten 1m Dlppmg-Verfahren unter Verwendung der G-5-EmulslOn (liford/London), die nach 20tatlger Exposition entwlCkeit und durch die EmulsIOn nach HE gefarbt worden smd, hergestellt. In den AutoradlOgrammen wurden die Prozentsatze radlOaktlv-marklerter Zellen unter Auszahlung von Jewetls 1000 Eplthelzellenlpro Prostatalappen ermmelt. Eme Zelle galt als marklert, wenn iiber dem Zellkern mehr als 5 Stlberkorner nachwelsbar waren. Den aus den Graphlken erslchthchen Kurvenpunkten hegen die Durchschmttswerte von 3 Tleren zugrunde; die ebenfalls emgezelchneten Standardabwelchungen wurden auf 2 s berechnet. Morphometnsch erfagten wlr mltteis der Plammetne die mlttlere Groge der Zellkerne der VP von 3 Kontrolltleren sowle von 3 Ratten 45 Tage nach Kastratlon. Die Kerne hatten em relatlv konstantes Verhaltms zur Gesamtgroge der Zellen und hegen slCh msbesondere bel sezermerenden Zellen mit ausgepragten passageren Grogenschwankungen prazlser erfassen. Von Jedem

Abb. 1. Formvananten der Apoptosekorper. Fig. 1. Different forms of apoptotlc bodies.

76 . R. Stiens und B. Helpap Versuchstler wurden 1000 Epithelzellen zusammen mit einer MeBlatte photographlert. Die entsprechenden Schmtte waren zur scharferen Kerndarstellung mit GalIozyamn gefarbt (Romels 1968), wobel nach 75stimdlgem Verblelb m der Farbelosung em optlmaler Kernkontrast vorlag. Die Photonegative wurden auf 210 x 297 mm vergroBert und das Photopapler 1m Reproportverfahren entwickelt und flxlert. Unter Beriickslchtlgung des bel FlachenmaBen notwendlgen Quadrierungsfaktors entsprach 1 cm 2 auf dem PaplerbIld emer realen GroBe von 1,16 X 10-7cm2. Die Planimetrle erfolgte mit emem Ott-KompensatlOnspolarplammeter mit der klemsten MeBemheit von 1 mm 2• Die kiirzest moghche Fahrstabliinge machte konstant 12 cm aus, so daB entsprechend den Herstellerangaben die m Nomusemhelten abzulesende ZelIkernfIachengroBe mit dem Faktor 6 (absoluter Nomuswert) multlphzlert werden muBte. Die entsprechenden Zuverliisslgkeitspnifungen der Methode anhand von Kernmessungen hatten emen VarlatlOnskoefflzienten von 1,76% ergeben. Gemessen wurden die Mlttelwerte und die doppelten Standardabwelchungen aus den durchschmttlichen Zellkernflachen aller Tlere der belden Versuchsgruppen. Die Slgmflkanzberechnung erfolgte nach dem t-Test fur unverbundene Stlchproben. Fur die Ermlttlung der morphometnschstatistlschen Daten benutzten wlr den IBM Computer des Rechenzentrums der Umversltat Bonn.

Ergebnisse Das Gewicht der akzessorischen Geschlechtsorgane nimmt nach Kastration sowohl absolut als auch in Relation zum Korpergewicht abo Die Abb. 2 zeigt bereits innerhalb der ersten 8 Tage einen ausgepragten Gewichtsriickgang, wobei allerdings das Relativgewicht innerhalb der ersten beiden Tage eine geringe, statistisch nicht signikante Zunahme aufweist. Bis zum 30. Tag nach der Kastration setzt sich der Gewichtsverlust noch fort, urn sich dann jedoch nicht mehr wesentlich zu verandern. Die Involution des Prostataepithels aller Lappen ist histologisch prinzipiell gleichartig; gewisse topische Besonderheiten lassen sich jedoch erkennen. AIle Zellen verlieren ihre zylindrische Form und werden kubisch bis flach mit nunmehr chromatindichten Kernen ohne identifizierbare Nukleoli. Die Alveo-

C1

Durchsclntt5gOW1Cht " g WI "lodes KoIpergew1dlts

b Relal~

+-rT--~----r---------'-~ 2 4 16 30 'Sd nach Kastratlon

Abb.2. Rattenprostatagewlchte nach Kastration; a) Durchschmttsgewlchte der Prostatae, b) Relatlvgewicht der Prostatae zum Gesamtgewlcht. FIg. 2. Weights of the prostates of rats after castratIOn; a) average weight of the prostates, b) relatIOn of the weights of prostate and total weight of the rats.

RegressIOn der Rattenprostata nach KastratIon . 77

len enthalten zunehmend weniger Sekret und verlieren laufend an GroBe. Die papillaren Auffaltungen btlden slch zuruck und sind nach eimgen T agen nur noch stummelformig angedeutet. Die basale Zellreihe tritt immer markanter hervor. Die der Golgi-Zone entsprechenden supranuklearen Aufhellungen verlieren in der VP und DP ihre Prominenz und sind etwa nach dem 8. Tag nicht mehr nachweisbar. In den CG WIt auf, daB die basal der Zellkerne gelegenen blaschenformig-hohlraumartigen Gebilde, dIe sich ultrastrukturell als Aussakkungen des rauhen endoplasmatischen Retikulums erwlesen haben, zuruckgebildet werden und die Zellkerne an die Basis treten (Abb. 3). Auch das Stroma andert sich wesentlich vor allem 10 der VP und DP, wo es bereits unter Normalbedingungen sehr vlel prominenter als in den CG ist. Offenbar wird dabel dem Interstitmm erheblich Flussigkeit entzogen, so daB dieses sehr viel zelldichter erscheint und das fibromuskulare Gewebe nun deutlicher hervortntt (Abb. 4). In den sehr viel stromaarmeren CG 1st dieser Effekt viel geringer ausgepriigt. Bereits am 2. Tag nach der Hodenentfernung enthalten Epithelzellen aller Prostatalappen, besonders prominent jedoch die der CG, intracytoplasmatische Vakuolen mit rundhchen his oval en Korperchen, die in vol1ig unter-

Abb.3. KoagulatlOnsdrusen vor (II.) und 8 Tage nach KastratlOn (re.) HE; x 450. Fig. 3. Coagulatmg glands before (left) and 8 days after castration (nght). HE; x 450.

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• Abb.4. Ventrale Prostata vor (It.) und 16 Tage nach KastratlOn (re.); rechts 1St das Stroma dlchter und zeIIrelcher HE; x 450. FIg. 4. Ventral prostate before (left) and 16 days after castration (nght). Note the more cellular and dense stroma on the nght. HE; X 450.

schledlicher Relation Chromatin und Cytoplasma einschlieBen. Die Zellkerne der diese Gebilde beherbergenden Zellen sind oft sichelformig verformt (Abb. 5). Sowelt nukleare Bestandteile vorhanden sind, entsprechen dlese Korperchen AB, deren abundantes Auftreten berelts in der Friihphase der involutlven Veranderungen aus Abb. 6 deutlich wird, die dIe CG 2 Tage nach Kastration zeigt. Gelegenthch ist auch pyknottsches Kernmatenal im Cytoplasma phagocytierender Zellen zu erkennen, die noch keme bzw. erst eme beginnende Vakuolenbildung aufweisen (Abb. 7). Die vermehrte Bildung der AB ist in allen Prostatalappen das erste zuverlassige Kriterium der beginnenden Involution nach Androgenentzug. Die Auszahlung dieser AB hat die in Abb. 8 graphlsch dargestellten Ergebnisse erbracht. Bei Kontrolltleren smd nur extrem selten - auf 1000 Epithehen 1-2 - AB zu identlftzieren. Einen maSSlven Anstleg bnngt dIe KastratlOn, wobel in den CG berelts am 2. Tag nach der OperatIOn em Maximalwert errelcht wird, und hier etwa Jede 10. Zelle em AB enthalt. In der VP und DP smd die entsprechenden Spitzenwerte mit 5% bzw. 3% wesentltch niedriger und zwischen dem 4.- 8. Tag nach der Orchlektomie erreicht. In den dann

Abb.5. KoagulatlOnsdrusen 2 Tage nach KastratlOn. Pfelle wei sen auf Korperchen ohne (Ii.), mit wemg (mltte) und relchlich (re.) pyknotischem Chromatm. HE; x 1120. Fig. 5. Coagulatmg glands 2 days after castratIOn. Arrows are mdlcatmg bodies without nuclear remnants (left), with sparse (mid) and much pyknotic chromatm (nght). HE; x 1120.

Abb.6. Zahlrelche Apoptosekorper m den KoagulatlOnsdrusen 2 Tage nach KastratlOn. HE; x 1120. Fig. 6. Many apoptotiC bodies m the coagulatmg glands 2 days after castratIOn. HE, x 1120.

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Abb.7. KoagulatlOnsdnisen 2 Tage nach KastratlOn mit verschledenen EntwlCklungsstadlen der Apoptosekorper. Die Pfeile zelgen auf em komplettes Korperchen (re.), eme mkomplette Vakuole (MItte) und auf pyknotische Kerntrummer (h.). HE; x 1120. Fig. 7. Coagulatmg glands 2 days after castratIOn showing different stages m the development of apoptotlc bodies (arrows). Complete body (fight), mcomplete vacuole (mid) only pyknotic nuclear remnants (left). HE x 1120.

Ab %

9 o~CG

--oVP 0-.- DP

6

3

Abb. 8. Apoptose

In

den verschledenen Prostatalappen nach KastratlOn.

Fig. 8. Apoptosls after castratIOn

In

the different lobes of rat prostate.

RegressIOn der Rattenprostata nach KastratIon

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folgenden Tagen geht die Hiiuflgkeit der AB in allen Lappen wesentlich zuruck, errelcht aber auch nach 45 Tagen noch nicht wieder den allerdings sehr medrigen Wert der Kontrolltiere. Mit 0,3 - 0,4% hat das Prostataepithe1 adulter Ratten schon normalerwelse III allen Lappen einen sehr niedrigen Marklerungsindex. Der Androgenentzug fuhrt dennoch zu einem weiteren Absinken der DNA-synthetisierenden Ze1len. Am markantesten ist dieser Abfallill den eG, in denen 2 Tage nach der Kastratlon praktisch keille markierten Zellen mehr nachwelsbar smd. Ein ganz minimaler 3H-Thymldmeinbau liiBt sich jedoch im welteren Verlauf wieder nachweis en, so daB die Kurve dann wieder knapp iiber dem Nullpunkt schwankt. Gleichsinnig verhiilt sich die DP, wiihrend in der VP der Marklerungsindex erst etwas spiiter, zWischen dem 4.-8. Tag dem Nullpunkt nahe kommt, urn dann ebenfalls knapp uber diesem Niveau zu verharren (Abb. 9).

0.4

.

'/,

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-vp

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0

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CG

0.4

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0 0,4

0,2

0 0

2

4

8

16

I I -.-..----. 30 45 d nach Kastrabon

Abb, 9. MarkIerungsmdIces m den verschIedenen Prostatalappen nach KastratIon. FIg. 9. Labelmg mdIces after castratIOn m the dIfferent lobes of rat prostate. 6 Path Res Pract Vol 172

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Tabelle 1. Kernflachenmessungen der ventralen Rattenprostata bel Kontrolltleren und Kastnerten Table 1. Morphometnc results of the nuclei of rat ventral prostate tlOn Kernflachen !-1m2 Kontrolltlere

Kastnerte Tlere

23,34 23,82 26,64 16,86 15,72 17,82

In

normals and after castra-

(x)

!-1m2

2s !-1m2

24,6

3,55

16,8

2,15

Bei den Kontrolltieren ist dle planimetrisch ermlttelte GroBe der Zellkernflachen des ventral en Prostataepithels im Durchschnitt 24,6 fA,m 2, wobel die doppelte Standardabweichung 3,55 fA,m 2 ausmacht. 45 Tage nach der Kastrat10n hat dle entsprechende GroBe urn 32% abgenommen und liegt bei 16,8 fA,m2, dle entsprechende Standardabwelchung betragt 2,15 fA,m 2. Damit ist dlese Zellkernverkleinerung hochslgmftkant (P< 0,05). Dle Verteilung der Jewelhgen Kerndurchmesser 1st sowohl bei allen Kontrolltleren wie auch bel den Kastrierten glockenformig urn die haufigst gemessenen Werte vertedt. Damlt smd Normalvertedungskurven gegeben. Dle MeBwerte der emzelnen Tiere sind in Tab. 1 aufgefiihrt.

Diskussion Die bereits lange bekannte GroBen- und GewlChtsabnahme der akzessonschen Geschlechtsorgane nach Androgenentzug hat sich auch durch dle vorhegenden Untersuchungen bestatlgt. Dle dabel zu beobachtenden hlstologischen Veranderungen weisen daraufhin, daB die Funktion dieser Organe - Sekret zu btlden - nur bei hinreichender Wirkung der mannlichen Sexualsteroide aufrecht erhalten wird. Dles wud deuthch aus den kleineren und wemg mit Sektret gefiillten Alveolen, die von einem Epithel ausgekleldet werden, das seinen differenzierten, sekretorischen Charakter verloren hat. Die fehlenden papillaren Auffaltungen sind ein histologisches Indiz fiir eine reduzierte Zellzahl. Die histologischen Eindnicke finden ihre Bestatlgung durch ultrastrukturelle und histochemlsche Untersuchungen, die eme ReduktlOn der Organellen des sekretorischen Apparates mnerhalb des Prostataeplthels und Phimomene

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ihres lysosomalen Abbaus gezelgt haben (Brandes 1966; Helminen und Encsson 1971; Dahl und Tveter 1973). Gekoppelt sind dlese involutiven Veranderungen des Cytoplasma mit Alterationen des Zellkernes, der lobulare Gestalt anOlmmt und vor allem margmale Chromatmverdlchtungen aufwelst (Dahl 1976). Die morphometrischen Kernmessungen bestatigen erneut die - innerhalb gewisser Grenzen - gesetzmaBlge GroBenbezlehungen ZWischen dem Kern und der gesamten Zelle (Hertig 1903; Rather 1958; Baserga 1974). Die vorliegenden Untersuchungen stimmen iiberem mit entsprechenden Ergebnissen an Samenblasen (Cavazos und Melampy 1954). Wegen der nur elektronenmikroskopisch nachweisbaren Kerneinkerbungen muB allerdmgs davon ausgegangen werden, daB die Reduktion der ZellkerngroBe eher noch ausgepragter ist, da klemere, mnerhalb der Kerneinbuchtungen gelegene Cytoplasmaareale bei der Planimetrie mlterfaBt worden smd. Insgesamt kann festgestellt werden, daB in der Rattenprostata durch die KastratlOn eme ausgepragte zellulare Atrophie ausgelost wlrd. Nachdem berelts Moore et al. (1930) in den akzessorischen Geschlechtsorganen nach der Kastration Vakuolen mit CytoplasmaelOschliissen aufgefallen waren, gelang es erst in spateren Untersuchungen dlese Gebilde als Autophagosomen zu identlf1zieren (Brandes 1966 u. 1974; Helmmen und Encsson 1971; Dahl und KJaerhelm 1973). Mitunter enthlelten diese Korperchen Matenal, dessen Natur zunachst Olcht geklart werden konnte (Dahl und Tveter 1973). Mittels histochemlscher und elektronenmlkroskopischer Untersuchung gelang es jedoch, dleses als Kernfragmente zu identifizleren (Kerr und Searle 1973). Diese Tatsche offenbart, daB es keineswegs allem zu elOer Autophagie kommt, sondern daB auch eine Heterophagocytose stattfindet, die zu emer lysosomalen Beseitigung von Prostataeplthelien fuhrt. Durchaus verglelchbare Vorgange sind unter zahlrelchen expenmentellen, phYSlOloglschen und pathologischen Bedmgungen zu beobachten und unter dem Begriff der Apoptose beschneben worden (Kerr et al. 1972; Searle et al. 1975; Hopwood und LeVIson 1976; King und Bremner 1979; Sandow et al. 1979). Unter verschiedenen anderen Bezelchnungen 1st das morphologlsche Substrat der Apoptose vor allem in der embryologlschen Literatur mltgeteilt worden (Gliicksmann 1951; Schiebler 1976). Ein Zellverlust durch heterophage Beseltlgung innerhalb von Makrophagen ist nach der Kastration 10 der Prostata beschneben (Helmmen und Ericsson 1972). Jedoch konnen auch Eplthelien und andere Zellen, z. B. Tumorzellen, die nicht zum Makrophagensystem gehoren, diese FunktlOn wahrnehmen (Kerr et al. 1972). Dies geht auch aus makrophagenfrelen Zellkulturversuchen (Alison et al. 1978) und aus Untersuchungen bei Blastocysten mit intakter Zona pelluCid a hervor, bei denen eme heterophagocytotische Zelleliminatlon

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in der inneren Zellmasse zu beobachten ist (EI-Shershaby und Hinchliffe 1974). Eine Quannfizierung des fur die ProhferatlOnskinetik so bedeutsamen Zellverlustes 1st bislang nur mittels indirekter Methoden moglich (Steel 1977). Die bei den vorliegenden Untersuchungen erstmals angewandte Auszahlung der AB erlaubt es jedoch mcht, die absolute Zahl der Zellen, die in der Prostata verloren gehen, zu ermitteln: 1. Der apoptotlsche Zellverlust 1st mcht der einzige Weg, auf dem Zellen eliminiert werden konnen, da insbesondere bei sezernierenden Organen Abschilferungen in dIe Lumma vorkommen, wie Wlr das auch in der Prostata vermehrt nach Kastration beobachtet haben. 2. Auch uber leukocytar abgeraumte ZeIl- und Gewebsnekrosen konnen erhebliche Zellverluste eintreten; bei den vorliegenden Untersuchungen konnten jedoch derartige Nekrosen nicht beobachtet werden. 3. Bel der histologischen Technik laRt es sich nicht vermeiden, Apoptosekorper so anzuschneiden, daR lhr Chromatin nicht in der Schmttebene hegt; Sle lassen sich dann nicht von Autophagosomen unterscheiden und konnen daher mcht beruckslchtigt werden. 4. Anfangs- und Endstadien der Apoptose sind histologlsch nicht so analysiert, daR sie sicher erfaRbar waren. Es ist daher nicht auszuschlieRen, daR einerseits eine untergehende Zelle die Btldung mehrerer AB verursacht und andererseits daR em AB aus mehreren untergegangenen Zellen entstanden ist. 5. Uber die Dauer des Phagocytosevorganges bestehen keine exakten Vorstellungen; mit groRen Schwankungen muR gerechnet werden (Gliicksmann 1951; Kerr et al. 1972). Es kann also nicht davon ausgegangen werden, daR die Zahl der AB ein absolutes MaR fur den Zellverlust unter den gegebenen Bedingungen ist. Dennoch erscheint die Meinung gerechtfertlgt, im Vorgang der Apoptose einen wichtigen, histologisch faRbaren Parameter mit erheblicher Bedeutung fur das Wachs tum bzw. die Involution zu sehen. Ein wesentlicher Tetlfaktor der Prostatamvolution nach Androgenentzug 1St also die numerische Atrophie des Epithels. Die vorliegenden Untersuchungen bestatigen somit blOchemische Ergebnisse, die unter glelchen Bedingungen einen Riickgang der DNA ausgewlesen haben (Kochakian und Harrison 1962; Williams-Ashmann et al. 1964; Llao 1965). Die Kastration fuhrt m allen Prostatalappen zu einem deuthch verminderten Sekretgehalt; gleichzeitig kommt es vor allem in der VP und DP zu emem betrachthchen Verlust interstitieller Gewebsflussigkeit, dIe das fibro-musculare Stroma wesentlich deutlicher hervortreten laRt und den Emdruck einer Stromavermehrung vortauscht (Moore et al. 1930). Hydroxyprolinbesttm-

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mungen haben jedoch gezeigt, daB keme Bindegewebszunahme erfolgt (Sandford cit. nach Kerr und Searle 1973). Mit dem Begriff der sklerotischen Atrophle wird m der Humanpathologie eine Alteration bezeichnet, deren Aetiologie in einer Storung des hormonalen Gleichgewichts vermutet wird (Franks 1954; Kastendieck 1977). Eine Analogie zur Rattenprostata ist hler insofern gegeben, als die aufgrund der Entwicklungsgeschichte als homolog anzusehenden Prostatalappen - die Innendriise des Menschen und dle CG der Ratten - bei den atrophlschen Veranderungen keine wesentlichen Stromaverdichtungen aufweisen. Sicher sind die Sekretabnahme und der Verlust interstitieller Fliissigkelt ein wesentlicher Teilfaktor des Gewichtsriickganges der Prostata nach Kastration. Eine genaue Ermittlung mit verglelchenden Feucht- und Trockengewichtsbestimmungen der einzelnen Pros tata lapp en smd aus der Literatur nicht bekannt. Ais letzter an der Gewichtsabnahme der akzessorischen Geschlechtsorgane nach Kastration beteiligter Faktor ist die verminderte Zellneubildungsrate erwahnenswert, die jedoch quantitattv nur eine unbedeutende Rolle spielt, da auch physiologischerweise nur eine auBerst gennge Proliferation 1m Rahmen des Ersatzwachstums vorliegt. Wird der Androgenentzug durch Oestrogenapplikation induziert, kommt es bei zahlreichen Tlerspezies und auch bei Menschen zu einer Plattenepithelmetaplasie, die eine recht hohe Zellneubtldungsrate aufweist. Vnter solchen Voraussetzungen ist also damit zu rechnen, daB sogar eine vermehrte Proliferation gegeben ist (Helpap und Stlens 1975). Analogieschliisse zwischen tierischer und menschlicher Prostata smd nur begrenzt moglich (Price und Williams-Ashman 1961; Richter 1975). Beziiglich der Empfindlichkeit gegeniiber Sexualhormonen 1st jedoch ein prinzipiell glelchartiges Verhalten gegeben. Aus dlesem Grunde diirfte dle Feststellung des apoptotischen Zellverlustes bereits in der Friihphase der Prostatainvolution nach Androgen entzlehenden MaBnahmen bedeutsam sem, da em ahnliches Verhalten auch innerhalb hormonempfmdlicher Prostatacarcinome zu beobachten ist (Stiens und Helpap 1978). Hier konnte sich evtl. die Moglichkeit abzeichnen, bereits zu einem wesenthch friiheren Zeitpunkt als blsher, die Chancen der die Patienten sehr belastenden Oestrogentherapie zu iiberpriifen und ggf. durch eine andere Behandlung zu ersetzen.

Dank. Filr die techmsche Asslstenz danken wlr Frau Inge Helm

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Emgegangen 24. Juh, 1980 . Angenommen 2. September, 1980

Key words: Prostate - Regression - Morphometries - ProliferatIOn - ApoptOSIS Prof. Dr. Burkhard Helpap und Dr. Robert Stiens, Pathologlsches Instltut der Umversltat, Postfach 2120, D-5300 Bonn 1-Venusberg, FRG