Prolactin's Influence On the Expression Levels of Genes That Play a Role in Puberty Mechanisms


Creative Commons License

Kocatürk Sel S., Yılmaz M. B., Evran M., Alptekin D., Öksüz H., Pazarbaşı A.

18th International Medicine and Heath Sciences Researches Congress 18. Uluslararası Tıp ve Sağlık Bilimleri Araştırmaları Kongresi, Ankara, Turkey, 15 - 16 March 2025, pp.298-299

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Ankara
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.298-299
  • Çukurova University Affiliated: Yes

Abstract

The hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis is a complex neuroendocrine system that regulates physiological homeostasis through feedback loops between the hypothalamus, anterior  pituitary, and adrenal glands. Prolactin (PRL), produced and secreted by lactotroph cells in the pituitary gland, is regulated by hypothalamic-releasing factors and released in a pulsatile manner. PRL plays a role in various physiological processes, including lactation, reproduction, puberty, growth, water and electrolyte balance, metabolism, immune system function, and brain activity. When PRL levels exceed normal physiological concentrations (>25 ng/ml), hyperprolactinemia occurs, inhibiting ovulation by suppressing GnRH release in the hypothalamus and preventing fertilization. Puberty is a critical developmental process driven by the maturation of the hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) axis, which controls gonadal maturation and hormone secretion patterns. This study aims to evaluate the effects of PRL and the prolactin receptor antagonist (PRLR-A, Del1-9-G129R-hPRL) on the expression levels of KISS1, KISS1R, TAC2, TACR3, and PRLR genes, which act as neuromodulators in the neuroendocrine system, using the GT1-7 mouse hypothalamic cell line. Additionally, the study examines the potential relationships of these genes with reproductive mechanisms, including puberty. PRL and PRL-A were administered at different doses and combinations to GT1-7 mouse hypothalamic cells. After 24 hours of incubation, RNA isolation was performed, and gene expression analysis was conducted using the RT-qPCR method. The findings indicate that PRL suppresses the KISS1/KISS1R and TAC2/TACR3 systems, while PRL-A reverses this suppression, leading to increased expression of KISS1, KISS1R, TACR3, and PRLR genes. When PRL and PRL-A were applied together at different doses, a dose-dependent inverse effect was observed, resulting in reduced gene expression in reproductive neuromodulator systems. This study demonstrates the impact of prolactin on hypothalamic gene expression and its potential reversal by prolactin antagonists, providing insights into the role of prolactin and related genes in puberty mechanisms. 

Hipotalamik-hipofiz-adrenal (HPA) aksı, fizyolojik homeostazın korunmasını sağlayan karmaşık bir nöroendokrin yolaklar ve geri besleme döngüleri sistemidir. HPA aksı, hipotalamus, ön hipofiz bezi ve adrenal bez arasındaki belirli negatif geri besleme döngülerine yanıt veren bir dizi endokrin yolaktan oluşur. Prolaktin (PRL), hipofiz bezindeki laktotrof hücreleri tarafından üretilen ve salgılanan bir hormondur ve hipotalamus tarafından salgılanan düzenleyici faktörlerin kontrolü altında olup, pulsatil olarak kana salınır. Bu hormon, laktasyon, üreme, puberte, büyüme, su ve elektrolit dengesi, metabolizma, bağışıklık sistemi ve beyin fonksiyonları gibi vücutta birçok farklı fizyolojik süreçte görev alır. Prolaktinin normal fizyolojik konsantrasyonlarından daha yüksek düzeylerinde (>25 ng/ml) hiperprolaktinemi görülür ve hipotalamusta GnRH salınımı üzerine olan inhibisyon nedeniyle ovulasyonu engelleyerek fertilizasyonu önlemektedir. Puberte, gonadal olgunlaşma ve erişkin hormon salınımı paternlerinden sorumlu olan hipotalamik-hipofiz-gonadal (HPG) aksının olgunlaşmasıyla büyük ölçüde yönlendirilen benzersiz bir gelişimsel süreçtir. Bu çalışmada, GT1-7 fare hipotalamik hücre hattında prolaktin (PRL) ve prolaktin reseptör antagonisti (PRLR-A, Del1-9-G129R-hPRL) uygulamalarının nöroendokrin sistemde nöromediyatör olarak rol alan KISS1, KISS1R, TAC2, TACR3 ve PRLR genlerinin ekspresyon seviyeleri üzerindeki etkilerinin belirlenmesi ve puberteyi de kapsayan üreme sistemi mekanizmalarıyla olan potansiyel ilişkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Yöntem: GT1-7 fare hipotalamik hücre hattına farklı dozlarda ve kombinasyonlarda PRL ve PRL-A uygulanmıştır. 24 saatlik inkübasyon süresi sonunda hücrelerden RNA izolasyonu yapılmış, RT-qPCR yöntemiyle gen ekspresyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Elde edilen veriler, PRL’nin, KISS1/KISS1R ve TAC2/TACR3 sistemlerine yaptığı baskının PRL-A ile ortadan kaldırılarak KISS1, KISS1R, TACR3 ve PRLR gen ekspresyonlarını artırdığını göstermiştir. PRL ve PRL-A’nın farklı dozlarda birlikte uygulandığı kombinasyonlarda ise doza bağımlı olarak tersine etki gösterip üreme ile ilişkili nöromediyatör sistemlerde gen ekspresyonunu azalttığı ve sistemi baskıladığı saptanmıştır. Sonuç: Bu çalışma, prolaktinin hipotalamik gen ekspresyonları üzerine etkisini ve prolaktin antagonisti ile bu etkinin geri döndürülebileceğini göstermektedir. Elde edilen bulgular, prolaktin ve ilişkili genlerin puberte mekanizmalarındaki rolü açısından önemli veriler sunmaktadır.