Endocrine control of canine mammary neoplasms: serum reproductive hormone levels and tissue expression of steroid hormone, prolactin and growth hormone receptors

Abstract

Canine mammary neoplasms are amongst the most common neoplastic diseases. It is assumed that reproductive hormones have an effect on tumoriogenesis, however, the precise role of the endocrine milieu and reproductive state is subject of continuing discussion. Therefore, this study investigated the association between circulating serum concentrations of estradiol-17β, progesterone and prolactin (PRL), and gene expression of estrogen receptor α, progesterone receptor, prolactin receptor (PRLR) and growth hormone receptor, with respect to reproductive state (spayed vs. intact) and cycle stage (anestrus vs. diestrus). Furthermore, as a possible indicator of metastatic potential we evaluated the expression of E-cadherin (CDH-1), which regulates cell-cell adhesion. The transformation from a normal to a malignant phenotype was associated with a significant loss of the gene receptor expression in the canine mammary tissue. Only PRLR in malignant tumors was significantly influenced by circulating PRL. Increased PRL levels were negatively associated with low PRLR gene expression in malignant tumors. No evidence was found for the presence of a paracrine/autocrine action of PRL in the canine mammary gland. For CDH-1, the highest gene expression was found in benign mammary tumors in diestrous dogs compared to normal and malignant mammary tissues of anestrous and spayed dogs. Therefore it may serve as a prognostic marker.


Mammatumore sind die häufigsten Neoplasien der Hündin. Reproduktionshormone scheinen ihre Entstehung zu beeinflussen, der zugrunde liegende Pathomechanismus ist bisher nicht geklärt. Daher wurden die Zusammenhänge zwischen den Serumkonzentrationen von Östradiol-17, Progesteron und Prolaktin und den Genexpressionen von Östrogenrezeptor α, Progesteron-, Prolaktin- und Wachstumshormonrezeptor unter Berücksichtigung des Einflusses von Reproduktionsstatus und Zyklusstatus untersucht. Zusätzlich wurde E-Cadherin, ein Adhäsionsprotein, als möglicher Indikator für das Metastasierungsrisiko untersucht. Der Verlust der Rezeptorgenexpression war assoziiert mit der Transformation vom normalen zum malignen Phänotyp. Während die Steroidhormone die Genrezeptorexpression nicht beeinflussten, war die Genexpression des Prolaktinrezeptors in malignen Tumoren negativ mit dem Prolaktinblutspiegel assoziiert. Ein auto- oder parakriner Effekt von Prolaktin konnte im Mammagewebe nicht festgestellt werden. Die höchste E-Cadherin-Genexpression wurde in gutartigen Mammatumoren bei diöstrischen Hunden festgestellt; anöstrische und kastrierte Hunde hatten in normalem Mammagewebe oder in malignen Mammatumoren deutlich niedrigere Werte. Daher könnte die E-Cadherin-Genexpression als prognostischer Marker in Mammatumoren fungieren.