Eur J Pediatr Surg 1999; 9(1): 37-41
DOI: 10.1055/s-2008-1072210
Original article

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Could Testicular Descent in Humans be Promoted by Direct Androgen Stimulation of the Gubernaculum Testis?

S.  Hosie , L.  Wessel , K. -L. Waag
  • Department of Pediatric Surgery, Klinikum Mannheim, Medical Faculty Mannheim, Heidelberg University, Germany
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Publication Date:
25 March 2008 (online)

Abstract

Gubernaculum testis and androgens play an important role in physiologic testicular descent. A direct androgen stimulation of the gubernaculum is only possible in the presence of specific receptors, which have not yet been demonstrated.

We have determined the androgen-binding capacity in 61 samples of gubernaculum testis from 48 patients, 34 samples belonging to patients with maldescended testes. In 43 out of 61 instances we found androgen binding with values up to 72 fmol/mg, with a mean of 13.08 fmol/mg. In 27 samples from patients with a deep scrotal positioned gonad the mean androgen-binding capacity was 18.74 fmol/mg. In 10 samples from patients with a gonad in the proximal scrotum and 19 patients with epifascial ectopy or a low inguinal position the mean androgen-binding capacities decreased progressively to 9 fmol/mg and 5.95 fmol/mg. In the 5 samples from patients with high inguinal or abdominal testes the binding capacity of 17.8 fmol/mg did not significantly differ from the value obtained in the samples of the normal-positioned gonads, suggesting that transabdominal descent is probably not androgen-dependent. We divided the probes into receptor status positive for a binding capacity higher than or equal to 10 fmol/mg, and receptor status negative for a binding capacity under 10 fmol/mg. 63% of the samples from patients with scrotal positioned testes were receptor status positive, 85% of the samples belonging to patients with maldescended testes were receptor status negative. Receptor status was negative in patients with high scrotal, epifascial or low inguinal and high inguinal or abdominal testes in 90 %, 95 % and 40 % of the samples respectively. Immunohistochemical examination of 10 samples showed small groups with stained nuclei in 2 out of 5 patients with normal-positioned testes. All other samples were negative. These findings prove that hormone binding was accomplished by specific intranuclear receptor.

These findings allow for the first time the hypothesis of a direct androgen stimulation of the human gubernaculum testis. The probable mechanism is an increase in mucopolysaccharides leading to a swelling of the gubernaculum, dilating the inguinal canal and promoting testicular descent. Although certainly a multifactorial process, quality and quantity of androgen receptors would influence the extent of transinguinal testicular descent.

Zusammenfassung

Sowohl das Gubernaculum testis als auch die Wirkung von Androgenen tragen entscheidend zur physiologischen Hodenwanderung bei. Da bislang keine Androgenrezeptoren im Gubernaculum testis nachgewiesen wurden, geht man davon aus, daß keine direkte Hormonstimulation dieser Struktur stattfindet.

Wir haben die Bindungskapazität für Dihydrotestosteron von 61 Proben des Gubernaculum testis von 48 Patienten bestimmt. 34 Proben stammen von Patienten mit Hodenhochstand. In 43 Proben haben wir eine Androgenbindung feststellen können, der maximale Wert betrug 72 fmol/ mg, im Schnitt 13,08 fmol/mg. Bei 27 Proben von Patienten mit normaler Hodenlage, 10 mit Hodenlage am proximalen Skrotum, 19 mit epifaszial umgeschlagenen oder tief inguinal liegenden Hoden und 5 mit hoch inguinal oder abdominal gelegenen Hoden betrugen die Bindungskapazitäten jeweils 18,74 fmol/mg, 9 fmol/mg, 5,95 fmol/mg und 17,8 fmol/mg. Unterteilt man willkürlich die Proben in Rezeptorstatus-negativ für eine Bindungskapazität kleiner 10 fmol/mg und Rezeptorstatus-positiv für einen Wert größer oder gleich 10 fmol/mg, so sind 63 % der Proben von Patienten mit normaler Hodenlage positiv, jedoch 85% der Proben von Patienten mit Hodenhochstand negativ. Von den Patienten mit Hodenlage am proximalen Skrotum, epifaszialer Ektopie oder tief inguinaler sowie hoch inguinaler oder abdominaler Lage waren jeweils 90%, 95% und 40% rezeptornegativ. Die gesondert durchgeführte immunhistochemische Untersuchung auf Androgenrezeptoren von 10 Proben hat bei 2 von 5 Proben von Patienten mit intraskrotaler Hodenlage kleine Zellgruppen mit positiver Färbung der Zellkerne gezeigt. In den 5 Proben der Patienten mit Hodenhochstand waren solche Zellen nicht nachweisbar. Somit ist erstmals als wahrscheinlich anzusehen, daß die gemessene Hormonbildung tatsächlich an intranuklearen Rezeptoren stattgefunden hat.

Diese Befunde lassen die Vermutung zu, daß Androgene eine direkte Wirkung auf das Gubernaculum testis ausüben. Dieses könnte über eine Zunahme der Mukopolysaccharide zu einer vermehrten Wassereinlagerung des Gubernaculum führen. Die Schwellung könnte den Leistenkanal dehnen und die transinguinale Hodenwanderung ermöglichen. Obwohl wir es sicherlich mit einem multifaktoriellen Geschehen zu tun haben, dürften Qualität und Quantität von Androgenrezeptoren für die Ausprägung des Hodenhochstandes mit verantwortlich sein.