Download Fisiología ovárica y regulación del ciclo menstrual

Profesor Titular: Dr. Héctor Godoy Morales
Profesor Adjunto: Dr. Alfredo Ulloa Aguirre
Presenta: Dr. Horacio Javier Alvarado Delgado R1BR

La principal función del sistema reproductor
es producir el ovulo para la fertilización y dar
las condiciones apropiadas para la
implantación, crecimiento fetal, desarrollo y
nacimiento

Cambios en estructura

Folículo
 Determina potencial reproductivo
 Células interactúan entre si
 Hormonas esteroideas

Hormonas esteroideas
 Programan respuesta
hipofisiaria
▪ Maduración folicular
▪ Inicia aumento de LH
▪ Mantener cuerpo lúteo

Células germinales
primordiales
 Epiblasto proximal
 3
▪ Endodermo saco vitelino
 4
▪ Migración y proliferación
 6
▪ Cresta genital

Oogonia
 Impronta genética
▪ Borrado de huellas
▪ Ambas se borran
▪ Materna se restablece

30-60 micras

Oocito primario en
diploteno tardío
 9-25micras

Capa simple plana
granulosa

No influenciados por
gonadotropinas

> 60 micras

Oocito primario

Capa simple cuboidal

< 120 micras

Oocito primario

Capas cuboideas ( <
600 células granulosa

Oocito rodeado de zona
pelucida

Muchas capas células
granulosa

Fluido folicular se
empieza a almacenar

Antro

Teca interna visible

Ooocito
 Zona pelucida
 Granulosa

Líquido folicular

Teca interna y
granulosa bien
definida

Origen
 Mesotelio epitelial del ovario
 Rete Ovarii

Oligoclonal
 3 a 5 dan origen a las demás

No recibe riego sanguíneo propio

Crecimiento inicia 5 –
6° mes de vida
intrauterina
hasta
menopausia

Cambios morfológicos
y funcionales

Factores intraovaricos regulan las fases
tempranas del crecimiento folicular
 Proteínas de origen somático
▪ Activina A
▪ Foxo 3
▪ FGF
▪ Ligando kit

Factores intraovaricos regulan las fases
tempranas del crecimiento folicular
 Proteínas de origen ovárico
▪ GDF – 9
▪ BMP – 15
 Proteína de origen en células de la granulosa
▪ Substancia inhibidora mülleriana

La FSH NO se requiere para el inicio del
crecimiento folicular

El antro y el líquido antral
 Facilita el proceso de la ovulación
 Intercambio de nutrientes y extracción de
desechos en el compartimiento avascular
 Ambiente único para completar el crecimiento y
maduración del oocito

Formación de antro
 Flujo de agua
▪ Aquaporinas 7, 8 y 9
 Expansión acelerada causa el dolor pélvico a
medio ciclo (Mittelschmerz)
▪ Ciclina D2

Reclutamiento
 Folículo se separa del resto del pool para iniciar su
crecimiento
Reclutamiento Inicial
Compromiso de una cohorte de folículos antrales
para iniciar su crecimiento
Reclutamiento cíclico
Obigación de los folículos para iniciar su crecimiento

Selección
 Proceso de maduración folicular en la que la
cohorte se reduce a un número apropiado de
especies para cumplir la cuota ovulatoria
▪ Tamaño y alto índice de mitosis en células de la
granulosa
▪ FSH en líquido folicular
▪ Estradiol
No garantiza la ovulación

Dominancia
 Status del folículo destinado a la ovulación y su rol
destinado en la regulación del tamaño de la cuota
ovulatoria.
▪ 7 días después de la desaparición del cuerpo lúteo del
ciclo previo

Mantenimiento del arresto meiótico
 Mecanismo de detención en diploteno tardío y
continuación de meiosis aun es un misterio.
 Maduración controlada por AMPc ovárico ?

Maduración nuclear

Maduración citoplasmática
 Posterior a pico de LH
 Critico para la activación del huevo y desarrollo
preimplantatorio del embrión
 Movimiento
de
reticulo
endoplásmico,
mitocondria y gránulos corticales a la corteza
ovárica
 Desaparición del Golgi

Reclutamiento de RNAm
 Activador tisular de plasminógeno
 Mos
 Receptor de inositol trifosfato tipo I
Poliadeshion citoplasmática

Control del ciclo celular del Oocito
 Ciclinas
 Ciclinas dependientes de cinasas
▪ Factor promotor de maduración
▪ Factor cistostático




Elevación de estrógeno induce a LH
Reanudación de meiosis, ovulación y
luteinización
Elevación de LH es 36 hrs antes de ruptura
folicular
Cambios antes de ovulación
 Supresión de genes en granulosa
 Perdida de uniones gap
 Inducción de genes para la ovulación en granulosa

Crecimiento de estigma

Ruptura de estigma expulsa al huevo y líquido
folicular

Progesterona
 Inducción de receptores de progesterona por LH
en granulosa
 Regula los genes de la ovulación
▪ Metaloproteinasas
▪ COX - 2

Prostaglandinas
 LH induce la enzima COX – 2
▪ E2

Factores similares a EGF
 LH induce
▪ Amphiregulin
▪ Epiregulin
▪ Betacelullin
Expansión del cumulo y maduración ovular

Hipótesis
 Incremento de presión hidrostática
 Incremento de presión coloidosmótica
 Formación y ruptura de estigma por enzimas

Formación y ruptura de estigma por enzimas
 Activadores del plasminógeno
 Metaloproteinasas
▪ MMP – 3, 7, 9 y 11
 A Desintegrina y Metaloproteinasa y Trombospondin
Motifs (ADAMTS)
▪ ADAMTS 1: Regula el gen de progesterona
 Catepsina L
▪ Degrada colagenasas I y IV, elastina y fibronectina

Estadios iniciales de la formación del cuerpo
lúteo
 Folículo roto se reorganiza en cuerpo lúteo
 Luteinización y formación del cuerpo lúteo
▪ Cambios en la expresión genética

Hemorragia en cavidad ovulatoria
 Proliferación y penetración de capilares y
fibroblastos
 LDL
 Factores angiogénicos
▪ VEGF
▪ FGF

Cambios morfológicos en células de la
granulosa
 Perdida de actividad mitótica
▪ Ciclina D2
▪ Inhibidores de ciclo celular p21cip y p21 kip
▪ StAR, P450cc, 3β – hidroxiesteroide deshidrogenasa.

LH mantiene la función del cuerpo lúteo
 Retiro de LH: desaparición de cuerpo lúteo
 Niveles de receptores de LH y hCG aumentan
durante la fase lútea

Progesterona
 Cuerpo lúteo produce 25 a 50 mg de progesterona
diariamente

Regresión del cuerpo lúteo

Vida funcional del cuerpo lúteo en un ciclo no
fértil es de 14 ± 2 días

No embarazo
 Cuerpo albicans

Perdida de receptores de LH y hCG
 Disminuye progesterona
 Falla en la expresión del gen de StAR
▪ Falla a la expresión de enzimas esteroidogénicas

Regresión estructural
 Apoptosis
 Autofagocitosis

Factores que controlan sobrevivencia y
muerte en cuerpo lúteo
 Bcl2
 Bax
 FAS y ligando FAS
 PGF2α
 TNFα




Requerida para la transición de folículo
preantral a antral
Elevación de la FSH para iniciar la maduración
folicular
Promueve la división de las células de la
granulosa
Incrementa el numero de uniones Gap




Induce a la aromatasa
Induce la expresión de citocromo p450
reductasa
Incrementa el número de receptores
cognitivos de la célula de la granulosa
Induce receptores de LH en las células de la
granulosa


Receptor siete transmembrana, junto con
proteina G
Localizado en cromosoma 2p21

Mutaciones en receptor
 Hipogonadismo Hipogonadotropico
▪ Pobre desarrollo de caracteres sexuales secundarios
▪ Niveles altos de FSH y LH

Ausencia de FSH, FSH-b, receptor.
 Ovarios pequeños
 Desarrollo folicular no llega al estado preantral.




Estimula esteroidogenesis en células de la
teca
LH toma el control de las funciones de FSH en
las etapas terminales de la maduración
folicular.
Inicia la activación de la meiosis y la
ovulación.
Luteinización de las células de la granulosa y
de la teca.

Receptor de LH
 Receptor de proteina G, 7 transmembrana
 Codificado por el cromosoma 2p21
 Señal primaria por AMPc

Mujeres con mutaciones homocigoticas del
gen del receptor de LH
 Caracteres primarios y secundarios normales
 Amenorrea
 Niveles circulantes elevados de FSH y LH
 Ovario con foliculos en desarrollo

La capacidad esteroidogenesis de los ovarios
se hace evidente hasta la pubertad.
 En etapa fetal se puede detectar actividad de la
17a hidroxilasa, 17-20 desmolasa.

Cooperación entre las células de la granulosa
y de la teca adyacentes.

Los andrógenos producen el substrato para la
aromatasa

La FSH estimula la producción de estrógenos.

Las células de la teca es donde se producen
principalmente los andrógenos.

Expresión de StAR, P450scc, P450c17 y el tipo
2 3b-hidroxiesteroide deshidrogenasa.

Todo este proceso es regulado por la LH

Producida tanto por las células de la
granulosa y de la teca.

Producción de progesterona después del pico
de LH
Miembro de la superfamilia
TGF-b.
 Glicoproteina heterodimerica
de 32 kDa
 2 subunidades, a y b,
enlazadas
por
puentes
disulfuro.

 Subunidad a común
 Subunidad b x
▪ bA Inhibina A
▪ bB Inhibina B



Producido por todos los tejidos, pero
principalmente por el ovario y en el ovario por
las células de la granulosa
Su principal función es inhibir la producción
de FSH hipofisiaria.
Ambos tipos de Inhibina tienen funciones
biológicas similares, pero con diferencia en su
síntesis.

Producida por las celulas luteas largas del
cuerpo lúteo

Facilita la desidualización del endometrio

Suprime la actividad contráctil del miometrio

Niveles mas altos en el primer trimestre del
embarazo.

Hormonas
esteroideas,
factores
de
crecimiento, citocinas las cuales son
producidas por las células ováricas,
endoteliales, macrófagos y leucocitos

Actúan modulando el crecimiento y la
función de los compartimientos ováricos, y
amplificando o atenuando la acción de las
gonadotropinas.

Miembro de la superfamilia de la TGF-b.

Expresado por los oocitos, y por las células de la
granulosa primarias.

Se ha implicado a GDF-9 en la organización y
proliferación de la teca, en el crecimiento de los
folículos primarios.

Estimula la diferenciación de la células de la
granulosa, induce a receptores de LH y
esteroidogénesis.

En el cumulus promueve la expresión de
genes que codifican para proteínas de la
matriz extracelular de proteoglicanos del
cummulus oofurus y el líquido folicular.

En las células de la teca inhibe la luteinización
y la esteroidogénesis.

In vitro BMP-15 estimula la mitosis de las
células de la granulosa.

BMP-15 con el ligando kit,
retroalimentación negativa.

En presencia de oocitos ambos estimulan la
mitosis en las células de la granulosa.
ciclo
de

Inducen a los oocitos a reasumir la meiosis.

Substancia activadora de meiosis del liquido
folicular (FF-MAS).

T-MAS

Receptor a y b son expresados en la
superficie de las células de la granulosa,
células de la teca y células de la teca
luteinizadas.

Los niveles altos de estrógeno se encuentran
asociados con la maduración folicular normal.

El significado fisiológico del estrógeno en la
maduración folicular aun no esta clara.

Sitio de producción en las células de la
granulosa

Se requiere de LH, FSH y de las células de la
granulosa y de la teca para su producción

Mujer premenopausica
 17 β estradiol

Concentraciones
 Fase Folicular: 100 pg/mL
 Ovulación: 600 pg/mL
 Embarazo: 20,000 pg/mL
 Post menopausia: 5 – 20 pg/mL
2 – 3% Libre
Globulina fijadora
de hormonas
sexuales
Albumina
Tejidos Periféricos
Hígado
Metabolismo por
sulfacion o
glucoronización
Excreción por
orina
Mitosis en células de la granulosa
Proliferación endometrio,
Angiogenesis. Expresión
de receptores de oxitocina



Producen substratos para la producción de
estrógenos.
Acción foliculotrofica (monos rhesus)
Atresia folicular (en ratones)
 Tienen efectos tanto positivos como negativos
sobre el crecimiento folicular, dependiendo de los
receptores.

La producción de progesterona por el folículo
preovulatorio,
indispensable
para
la
ovulación.

Regula la función del cuerpo lúteo

El receptor de progesterona antagoniza la
esteroidogénesis en las células lúteas.

Producida por las células de la teca y de la
granulosa

Principal en fase lútea

Cuerpo lúteo bajo estimulación de LH

80% fija en albúmina

Tracto reproductivo y eje hipotálamo – hipófisis

Efectos mediados por receptor
 Regulación de la transcripción de genes de dos
receptores PRA y PRB
▪ Provienen de un solo gen
▪ La expresión de sus genes son regulados por el
estrógeno y regulación a la baja por la progesterona

Efectos fisiológicos
 En embarazo temprano
▪ Diferenciación del estroma
▪ Estimula secreción glandular
▪ Cambio de patrones de proteínas secretadas por las
células endometriales
▪ Modula la proliferación cíclica durante el ciclo menstrual

Efectos fisiológicos
 Promoción y mantenimiento de la implantación
▪ Prepara el endometrio para la implantación
▪ Estimula la síntesis de enzimas responsables de la lisis de zona
pelúcida
▪ Mantiene la implantación bajo efectos en el útero materno y en el
blastocisto

Efectos en contractilidad uterina
 Induce un estado de quiesencia en el miometrio
▪ Previene el impulso eléctrico entre células de miometrio
▪ Disminuye el calcio extracelular
▪ Bloquea los receptores Eα
▪ Disminuye síntesis de prostaglandinas
▪ Mantiene los niveles de relaxina

Efectos en la lactación
 Estimula el desarrollo lobular – alveolar
 Suprime la síntesis de proteínas de la leche antes
del parto

Efectos antiestrogénicos
 Antagoniza la inducción de la respuesta de los
genes de estrógeno
▪ Por la regulación a la baja del receptor nuclear y
citoplasmático

Miembros de una familia de factores de
crecimiento de polipéptidos de cadena simple,
de bajo peso molecular, teniendo similaridad
estructural y funcional con la insulina.

IGF-1 y IGF-2 están presentes en el líquido
folicular.

Estimulan la síntesis de DNA, la proliferación de
las células de la granulosa, y la secreción de
estradiol por las células de la granulosa

Estimulan la secreción de progesterona, con
incremento en la expresión de StAR.

La acción de IGF es modulada por 6 proteínas
de fijación (IGFBP).





Abarca polipeptidos de 25 kDa, compuestos por 2 cadenas
homodimericas.
Isoformas: TGF-b1, TGF-b2, TGF-b3, TGFb, con 80% de
homología.
TGF-b1 se encuentra en las células de la granulosa y de la
teca.
TGF-b2 en las células de la teca y lúteas
Ambas modulan la producción de inhibina y activina.

Compuesta por dímeros de las subunidades b
de la inhibina.

Estimula la producción de la FSH en hipófisis.

Su acción depende del estadio de la
maduración folicular y de la función de las
células de la granulosa.

Aislada del liquido folicular porcino

Suprime la actividad de la FSH

Fija a la activina y suprime su actividad

Producida por los folículos antrales pequeños
y preovulatorios

Glicoproteina dimérica miembro de la
superfamilia de la TGF-b.

Induce la degeneración de los conductos
mullerianos en el feto masculino.

Producida por las células de la granulosa.

Se predice que para los
50 años cada ovario
contiene de 2500 a 4000
folículos.

La depleccion folicular se
acelera en el ultimo
decenio de vida
reproductiva





Peso menor de 10gr
Disminución del volumen
y incremento en fibrosis
del estroma
Reducción en la red
vascular
Cambios en epitelio de
superficie.
Incremento en células
necróticas y apoptóicas



Combinación de factores genéticos, insultos
secundarios al metabolismo y a factores
ambientales.
Los genes involucrados: receptor a de
estrógeno, superóxido dismutasa-1 y genes
de apolipoproteína E.
El envejecimiento del oocito esta asociado a
una no disyunción meiótica incrementada

Delecciones en el genoma mitocondrial.
▪
▪
▪
▪
Daño en la actividad oxidativa de la mitocondria.
Hay acomulación de esas delecciónes
Delección común en el delta mtDNA 4977
Estrés oxidativo

Útero órgano esencial para la supervivencia
de las especies.

Endometrio tejido dinámico
 Prolifera, se diferencia, se cae
 Respuestas endocrinas y paracrinas

Sangrado menstrual es manifestación de la
función ovárica

Tres fases
 Preovulatoria
▪ Estrógeno
 Postovulatoria
▪ Progesterona
 Menstural
▪ Retiro de
Progesterona

Fase secretora
 Temprana
▪ EyP
 Media
▪ P: Regula la fase
▪ Erα: regula glándulas y estroma
 Tardía
▪ Retiro de Progesterona

Volumen que ocupan
celulas glandulares

Reacción decidual

Secreción luminal

Pseudoestratificación

Mitosis

Membrana Basal
 Colágena T4
 Glucosaminoglucanos

Población de leucocitos endometriales
 Células B
 Células T
 Células Mast
 Macrófagos
 Neutrófilos
 NKu

Expresión de esteroides endometriales
 PR, ER, GR, AR
 PRA, PRB
▪ Derivan de un solo gen
▪ Función por reguladores transcripcionales
▪ Diferenciación
 ERα y ERβ
▪ Derivan de genes diferentes
▪ Acciones mediadas vía segundo mensajero
▪ Proliferación endometrial

Receptores nucleares misma estructura y
dominios funcionales
A/B, C, D, E y F

A/B

 En región N – terminal
 Contiene dominio de transactivación (AF1)

C
 Contiene el dominio de fijación a DNA mas
conservado
 Especificidad a hormonas

D
 Dominio de fijación a DNAen bisagra


E
 Región de dimerización y dos dominios de
transcripción (AF-2 y AF-2ª)



Progesterona esencial para la transformación
del endometrio para la implantación
Mecanismos moleculares pobremente
entendidos
Dos isoformas de receptores
 PRA
▪ 164 aminoacidos
 PRB

Dos subtipos
 ERα
▪ Núcleo glándulas epiteliales.
▪ Disminuye en fase secretora tardía
 ERβ
▪ Función aun no compeltamente dilucidada

Acción de progesterona en endometrio
 Fase secretoria media
▪ Expresión de DKK – I
▪ Inhibidor de la señal de WNT
 WNT3
 COX 2
PGE2
▪ Inhibe Receptor de Lipoproteinas de baja densidad Frizzled
 HOX -10 (implantación)

Acción de progesterona en endometrio
 Glicodelina
▪ Morfógeno epitelial
 Calcitonina
 15 – hidroxiprostaglandina deshidrogenasa
 Prolactina

Cambios deciduales previos a la
mensturación
 Decidualización
▪ Prepara a el endometrio para la implantación
▪ Incremento de componentes de matriz
 Colágeno
 Fibronectina
 Laminina

Fisiología del retiro de progesterona
 Previene la implantación y convierte a un útero
refractario en un órgano con respuesta a
esteroides
 Inicia una serie de eventos a nivel molecular y
celular que termina con la menstruación

Fisiología del retiro de progesterona
 Regula Mediadiores Inflamatorios
▪ Quimioleucinas
▪ α – quimioleucina CXCL8
▪ β – quimioleucina CCL – 2
 COX – 2
 Prostaglandinas PGF2a

Menstruación
 Retiro de progesterona
▪ Disminuye expresión de receptores de PR
▪ Vasoconstricción
▪ Cambios en citocinas
▪ Activación de mecanismos liticos
▪ Cascada de activación de pro – MMP
 MMP 1 y MMP 3
 Enzimas