REGULACION NEUROENDOCRINA DE LA FUNCION OVARICA G

Rivera
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REGULACION NEUROENDOCRINA DE LA FUNCION OVARICA
G. Rivera
Introducción. Control de la secreción de gonadotrofinas
La secreción de gonadotrofinas hipofisarias (LH y FSH), es el principal factor que regula la función
ovárica. Neuronas hipotalámicas especializadas (decapeptidérgicas), producen y secretan la hormona
liberadora de gonadotrofinas (GnRH), que controla la función hipofisaria. A su vez, otros sistemas de
neuronas (catecolaminérgicas y opioidérgicas) integran la información del medio externo (luz,
temperatura, olores, interacciones sociales) e interno (concentración de esteroides), y convergen sobre
la neurona decapeptidérgica para regular su función (KALRA y KALRA, 1984). La GnRH es secretada
en forma de pulsos discretos (CLARKE, 1988), que -vía sistema porta-hipofisario- alcanzan la
adenohipófisis. Los pulsos de GnRH determinan la secreción típica de pulsos de LH/FSH.
Los esteroides ováricos afectan la secreción de LH/FSH a través de un mecanismo de retroacción
negativa (GOODMAN y KARSCH, 1980; CLARKE, 1988; PRICE y WEBB, 1988). La progesterona (P4)
inhibe la liberación de LH, que es secretada en pulsos característicos de baja frecuencia (1 c/6-8 h) y
gran amplitud durante la fase luteal (RAHE, 1980). Cuando se produce la luteólisis, la concentración de
P4 en sangre disminuye y aumenta la frecuencia de los pulsos de LH. Estos, estimulan la producción de
andrógenos tecales, que son convertidos a E2 en las células granulosas. El E2 estimula la secreción de
pulsos de LH de alta frecuencia, pero de baja amplitud (GOODMAN y KARSCH, 1980; KARSCH, 1987).
En el control de la secreción de FSH interviene, además de E2, la inhibina que es un péptido de origen
ovárico (FINDLAY y CLARKE, 1987).
Regulación endocrina de la función ovárica
El ciclo estral (CE) de la vaca tiene una extensión media de 21 días. El celo dura aproximadamente 18 h
y la ovulación tiene lugar 15 h después de la finalización del mismo. El CL se desarrolla y la secreción
de P4 aumenta entre el 4 y 12 día del ciclo y permanece constante hasta la luteólisis. La regresión del
CL es variable y ocurre entre el 15 -20 día del CE (HANSEL y ECHTERNKAMP, 1972; LUQUE y col.,
1983).
Con el objeto de hacer un análisis detallado de las interacciones endocrinas durante el CE, es
conveniente dividirlo en 3 etapas (HANSEL y CONVEY, 1983):
- fase folicular o de regresión luteal
- fase periovulatoria
- fase luteal
Fase folicular o de regresión luteal
Las concentraciones de P4 en sangre, decaen abruptamente a niveles 1 ng/ml entre las 24-36 h de
iniciada la luteólisis, ya sea en forma natural (DIELEMAN y col., 1986) o inducida por PGF2 (SCHAMS,
1987). La caída de las concentraciones de P4 por debajo de un determinado nivel "umbral", en presencia de concentraciones bajas de E2, elimina la retroacción negativa sobre la secreción de
gonadotrofinas. Consecuentemente, aumenta la frecuencia de la descarga de LH y, en menor grado, la
de FSH (SCHAMS, 1987). En esta fase, la hipófisis secreta aproximadamente 1 pulso de LH/FSH cada
60 min. El incremento en la frecuencia de pulsos de LH/FSH estimula el desarrollo de un folículo
grande, que secreta cantidades crecientes de E2. El E2 se secreta en forma de pulsos, que son
detectados en la vena cava (SCHAMS, 1987), concomitantes o inmediatamente después de los pulsos
de LH. El grado de desarrollo folicular al momento de la luteólisis determina el tiempo que transcurre
hasta que un folículo completa su crecimiento y es capaz de producir cantidades suficientes de E2 como
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para iniciar el celo y la onda preovulatoria de LH (IRELAND y ROCHE, 1987). DIELEMAN y col. (1986)
determinaron que un folículo con un diámetro <8 mm alcanza un tamaño preovulatorio (20 mm) durante
los 2,5 días previos a la onda de LH.
Fase periovulatoria
Durante este período se producen importantes fenómenos: inicio del celo, onda preovulatoria de
gonadotrofinas y ovulación. El intervalo entre el inicio de la luteólisis y el comienzo del celo es de 58-60
h aproximadamente (DIELEMAN y col., 1986). Los niveles de E2 aumentan desde la regresión luteal
hasta alcanzar un plateau el día previo al inicio del celo. Dicha elevación del E2 provoca el comportamiento propio del celo (HURNIK, 1987) y desencadena la onda preovulatoria de LH. Esta, tiene una
duración de 6-10h, se inicia junto con el celo y alcanza su valor máximo (pico) 4-5 h más tarde (RAHE y
col., 1980; DIELEMAN y col., 1986). Mediante la toma de muestras de sangre c/5 min se determinó que
el intervalo entre pulsos de LH/FSH previo a la onda gonadotrófica es de 38-40 min (WALTERS, 1984).
Durante la onda preovulatoria, tanto la descarga de LH (RAHE y col., 1980; WALTERS y
SCHALEMBERGER, 1984), como la de FSH siguen un patrón pulsátil (WALTERS y
SCHALEMBERGER, 1984).
El E2 actúa mediante los siguientes mecanismos para desencadenar la secreción preovulatoria de LH:
* Aumenta la sensibilidad hipofisaria al estímulo de la GnRH (KESNER y col., 1981).
* Aumenta el número de receptores para GnRH en las células hipofisarias (SCHOENEMANN y col.,
1985).
* Estimula la síntesis de gonadotrofinas, dado el incremento que se observa en el contenido de ARNm
para estas hormonas previo y durante la onda de LH (LANDEFELD, 1985).
* Aumenta el efecto "preparador" (self-primming effect) de la GnRH (KESNER y col., 1981;
PADMANABHAN y col., 1981), esto es, el proceso mediante el cual la GnRH incrementa la respuesta
hipofisaria a exposiciones sucesivas de esta hormona.
* Establece un mecanismo a nivel hipotalámico que culmina en la liberación de una onda de GnRH,
que a su vez induce la onda de gonadotrofinas (HANSEL y CONVEY, 1983). Las observaciones de
WALTERS y SCHALEMBERGER (1984) determinaron que las concentraciones de E2 disminuyen al
menos durante los 60 min previos al comienzo de la onda de LH y aumentan con su iniciación. Los
mismos autores propusieron que esta disminución en los niveles de E2 es la señal que dispara la
onda de LH, al remover su efecto inhibitorio sobre el hipotálamo.
Después de la onda preovulatoria, no se detectan pulsos de LH durante 6-12h (WALTERS y
SCHALEMBERGER, 1984), lo que refleja el agotamiento del contenido pituitario de esta hormona. Sin
embargo, la secreción de FSH continúa y se produce un segundo pico de la misma (HANSEL y
CONVEY, 1983; IRELAND y ROCHE, 1987; WALTERS y SCHALEMBERGER, 1984), que parece
deberse a la remoción del feed-back negativo de la inhibina al destruirse su fuente de producción
(folículo) al momento de la ovulación.
Fase luteal
El CL se desarrolla completamente durante la primera semana post-ovulación y la concentración de P4
en plasma aumenta hasta alcanzar un pico al dia 10 del ciclo (HANSEL y col., 1973). Un segundo pico
de E2 se produce en este momento, cuyo origen es la presencia de folículos estrógeno activos en el
ovario (IRELAND y ROCHE, 1987). La secreción de LH continúa en forma de pulsos, que son menos
frecuentes a medida que avanza la fase luteal (WALTERS y col., 1984). Las concentraciones elevadas
de P4 determinan una pulsatilidad de LH de baja frecuencia y gran amplitud (RAHE y col., 1980).
Durante la fase luteal media la frecuencia de secreción de pulsos de FSH es mayor que la de LH
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(WALTERS y col., 1984) y aquellos son seguidos por pulsos de P4. Esto indicaría que la FSH también
es un importante estímulo para la secreción de P4 en la vaca y que los esteroides ováricos modulan la
secreción de FSH en menor extensión que la de LH.
Función del cuerpo lúteo
El cuerpo lúteo ocupa una posición central en el proceso reproductivo de los mamíferos. La P4 es el
producto de secreción endocrino primario, aunque el CL secreta prostaglandinas (PG), una variedad de
hormonas peptídicas y proteicas (relaxina, oxitocina, vasopresina) y en algunas especies estradiol
(NISWENDER y NETT, 1988; SCHAMS y col., 1987). La P4 prepara el endometrio para la implantación
y mantiene la gestación. Si no hay fecundación la función luteal declina y se reanuda el ciclo ovulatorio,
lo que indica que una segunda función del CL es bloquear la ovulación.
El CL está formado por dos tipos de células esteroidogénicas; las células luteales grandes y las
pequeñas. Las primeras derivan de las células de la granulosa y las segundas de las células tecales
(HANSEL y DOWD, 1986; AULETTA y FLINT, 1988). No obstante se observa una población de células
grandes que derivarían de células pequeñas de origen tecal, dado que unen anticuerpos monoclonales
dirigidos contra antígenos tecales (ALILA y HANSEL, 1986).
Las características principales de cada tipo celular pueden resumirse como sigue (SMITH, 1986;
AULETTA y FLINT, 1988; NISWENDER y NETT, 1988): si bien ambos tipos celulares producen P4 in
vitro, las células pequeñas son más sensibles a la LH, poseen mayor cantidad de receptores para esta
hormona y la respuesta es mediada por el sistema AMPc-adenilato ciclasa. Las células luteales grandes
poseen menos receptores para LH (la mayor parte de los receptores son para PGF2 y E2) y producen
oxitocina (OT). A diferencia de las células luteales pequeñas, en éstas la producción de P4 sería
controlada (al menos parcialmente) por el sistema Ca++ - fosfatidil inositol quinasa C.
La regulación de la función luteal es un proceso complejo. En ella intervienen factores tróficos y líticos
que estan presentes en forma concurrente durante todo el ciclo estral y por lo tanto la estimulación o la
inhibición de la síntesis y secreción de P4 depende del balance entre estos factores.
Factores luteotróficos
Numerosos estudios in vivo e in vitro han demostrado que la LH es el factor luteotrófico más importante
en la vaca (HANSEL y CONVEY, 1983; SMITH, 1986; NISWENDER y NETT, 1988). La administración
de LH in vivo prolonga la vida del CL (DONALDSON y HANSEL, 1965; HANSEL, 1967) e in vitro
estimula la secreción de P4 (HANSEL; 1967), mientras que el suero anti-LH provoca luteólisis in vivo
(HOFFMAN y col., 1974).
En un estudio detallado de la fase luteal (WALTERS y col., 1984), se observó secreción de pulsos
adicionales de FSH (en relación a los de LH) que fueron seguidos por pulsos de P4. Por otra parte, se
ha descrito la presencia de receptores para FSH en el CL bovino (MANSS y col., 1984). En conjunto
estas observaciones demuestran que tanto la LH como la FSH ejercen una importante acción
luteotrófica en la vaca. A diferencia de los animales de laboratorio, la prolactina no tiene acción
luteotrófica en la especie bovina (HOFFMAN y col., 1974).
Algunos compuestos derivados del metabolismo del ácido araquidónico (AA) también tienen acción
trófica sobre el CL (HANSEL y DOWD, 1986). La metabolización del AA (MILVAE, 1986) produce -vía
cicloxigenasa- 3 compuestos principales: PGI2 (prostaciclina), PGF2 y tromboxano A2. A través de la vía
lipoxigenasa se generan diversos metabolitos, siendo los más importantes los leucotrienos y las
lipoxinas.
La PGI2 estimula la síntesis de P4 in vivo e in vitro (MILVAE y HANSEL, 1980b). El contenido y la
biosíntesis de PGI2 en el tejido luteal es mayor en los estadios tempranos del CE (MILVAE y HANSEL,
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1983). Además, la relación PGI2/PGF2alfa como la producción de P4 disminuyen con el envejecimiento
del cuerpo lúteo (MILVAE y HANSEL, 1983). La administración de indometacina, un inhibidor de la vía
cicloxigenasa entre los días 4-6 del ciclo estral, reduce la secreción de P4 y la vida del CL (MILVAE y
HANSEL, 1985). La información precedente demuestra que la prostaciclina es un importante regulador
de la función luteal. En forma directa, actuaría sobre las células luteales estimulando la producción de
P4 a través de un aumento intracelular en los niveles de AMPc (HANSEL y DOWD, 1986) indirectamente mediante su acción angiogénica y aumentando el flujo sanguíneo hacia el ovario (SMITH, 1986).
Factores luteolíticos
Aún no se conocen exactamente los mecanismos que provocan la luteólisis ni cuál es la señal que la
inicia. La regresión luteal es consecuencia de una compleja interacción entre receptores y hormonas,
donde intervienen por lo menos la PGF2alfa, la oxitocina y el E2 (AULETTA y FLINT, 1988).
La PGF2alfa parece ser el factor uterino endógeno que inicia la luteólisis en los rumiantes (INSKEEP y
MURDOCH, 1980; NISWENDER y NETT, 1988). El tratamiento de animales intactos con inhibidores de
la síntesis de prostaglandinas tales como la indometacina (TROXEL y KESLER, 1984) o la inmunización
pasiva contra PGF2 (FAIRCLOUGH y col., 1981; COPELIN y col., 1989) bloquea la luteólisis
espontánea en la vaca. ARMSTRONG y HANSEL (1959) observaron que la administración de oxitocina
entre los 2-6 d del ciclo estral provocó luteólisis y retorno al celo en vacas intactas pero no en animales
histerectomizados. En aquéllas con histerectomía unilateral la oxitocina indujo luteólisis sólo cuando el
cuerno uterino remanente era ipsilateral al ovario con CL (GINTHER y col., 1967), lo que sustenta la
hipótesis de un mecanismo de transferencia útero-ovárico local. No obstante, no hay evidencias
concluyentes sobre la presencia de tal mecanismo en la vaca. Si bien la administración de OT durante
la fase luteal temprana indujo un aumento en las concentraciones de PGF2 en la vena uterina y una
declinación en las de P4 en yugular, los niveles de PGF2alfa en la arteria ovárica permanecieron bajos y
fueron semejantes a los observados en circulación periférica (MILVAE y HANSEL, 1980a).
La luteólisis en la vaca es consecuencia de una interacción entre la secreción de OT luteal y la de
PGF2alfa endometrial (AULETTA y FLINT, 1988). La OT luteal es producida por las células luteales
grandes en el bovino (SCHALLEMBERGER y col., 1984; O'SHEA, 1987). La tasa de síntesis es mayor
en la fase luteal temprana y luego se almacena, de tal forma que el contenido de OT en el tejido luteal
aumenta en la fase luteal media-tardía. Al iniciarse la luteólisis la secreción de OT se incrementa en
forma paralela a los niveles de PGF2 (SCHAMS, 1987; PETER y col.1989).
La PGF2alfa estimula la secreción de OT luteal (SCHAMS, 1987) y ésta a su vez, induce la secreción de
PGF2alfa endometrial (MILVAE y HANSEL, 1980a). Este mecanismo de feed-back positivo es
responsable de la regresión del CL (AULETTE y FLINT, 1988). La sensibilidad del mecanismo
mencionado está condicionada por el medio esteroidal endógeno. En vacas ovariectomizadas el E2
estimula y la P4 deprime la secreción de PGF2 inducida por OT (LAFRANCE y GOFF, 1988). En
vaquillonas, las concentraciones de P4 no caen por debajo de 1 ng/ml hasta 32 h posteriores a la
aplicación de PGF2 durante la fase luteal media, mientras que durante la fase luteal temprana o tardía
la declinación se produce dentro de las 24 h (BERARDINELLI y ADAIR, 1989). SILVIA y TAYLOR
(1989), observaron una relación positiva entre la magnitud de la respuesta a OT y la tasa de E2/P4 en la
fase luteal temprana y tardía, pero no en la fase luteal media.
Aparentemente la variación en la respuesta a la OT está relacionada con la fluctuación en la cantidad de
sus receptores endometriales a lo largo del CE. Los receptores para OT alcanzan una concentración
máxima durante el celo, disminuyen a niveles casi indetectables durante la fase luteal media y aumentan nuevamente entre los días 18-19 del CE (SCHAMS y col., 1987). En ovejas el E2 induce la
formación de receptores para OT (Mc CRAKEN, 1984). Durante la fase luteal la P4 bloquea la
acumulación nuclear de receptores de E2 y en consecuencia, la capacidad de E2 para mantener la
síntesis de receptores para OT. Cuando la acción de la P4 sobre el útero comienza a disminuir (fase
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luteal tardía), el E2 estimula la síntesis de receptores para oxitocina. Las concentraciones basales de
ésta interactúan con sus receptores uterinos, lo que amplifica la liberación endometrial de PGF2alfa y
desencadena la luteólisis (Mc CRAKEN, 1984; SCHALEMBERGER y col., 1984; SCHAMS y col., 1987).
La PGF2alfa ejercería sus efectos luteolíticos a través de los siguientes mecanismos (AULETTA y FLINT,
1988; NISWENDER y NETT, 1988): disminución rápida del flujo sanguíneo luteal, desacople del
complejo receptor LH-adenilato ciclasa, y acción citotóxica sobre las células luteales. Numerosos
experimentos demuestran que el E2 es un potente factor luteolítico en la vaca (HANSEL y col., 1973). El
E2 administrado en forma sistémica durante la fase luteal media provoca luteólisis (ELEY y col., 1979) y
la destrucción folicular mediante irradiación X prolonga la función luteal (VILLA-GODOY y col., 1981). La
secreción de PGF2 aumenta en respuesta al suministro de E2 en forma local o sistémica (TATCHER y
col., 1984), lo que demuestra una interacción entre estas hormonas durante la luteólisis en rumiantes.
En relación a la luteólisis inducida por PGF2alfa intervienen dos factores principales en la variabilidad
asociada a la sincronización de celos: el estadio del ciclo estral al momento de la aplicación y la dosis
utilizada. BERARDINELLI y ADAIR (1989), demostraron la existencia de una interacción entre ambos
factores que puede sintetizarse así: con dosis bajas se observa una proporción creciente de vacas en
celo a medida que el estadio del CE avanza (envejecimiento del cuerpo lúteo), mientras que con dosis
altas la proporción de vacas en celo es mayor, aún en los estadios iniciales del ciclo y máxima en la
fase luteal tardía. La confluencia de los factores mencionados explicaría la variación observada en las
respuestas a los tratamientos de sincronización de celos con agentes luteolíticos.
Crecimiento y desarrollo folicular
Aspectos morfológicos
La gametogénesis en la hembra incluye dos procesos: ovogénesis y foliculogénesis. Durante la vida
fetal (50-130 d de gestación), se produce la multiplicación (mitosis) de las ovogonias. Aproximadamente
a los 80 días de la gestación los ovocitos inician la meiosis, deteniéndose el desarrollo (arresto meiótico)
en el estadio de dictiotene de la profase I (WASSARMAN, 1988). La meiosis se reanudará sólo en
algunos ovocitos, después de una onda preovulatoria de LH en cada CE (animal adulto).
La función primaria del folículo ovárico en mamíferos es la liberación de un ovocito apto para ser
fertilizado. La foliculogénesis puede ser definida como la formación de folículos maduros,
preovulatorios (de De GRAAF), a partir de una reserva de folículos primordiales (SPICER y
ECHTERNKAMP, 1986). La foliculogénesis comienza en la vida fetal con la formación de los folículos
primordiales. Este proceso consiste en: crecimiento del ovocito, diferenciación de una capa de células
granulosas (planas) y de una capa celular (teca interna) por fuera de la membrana basal (GREENWALD
y TERRANOVA, 1988). Se constituye así una reserva de folículos cuyo crecimiento se encuentra
detenido (nongrowing pool).
Los folículos primordiales entran a la reserva de folículos en crecimiento (preantrales y antrales) por
medio de un estímulo no identificado aún, que parece ser independiente de la presencia de las
gonadotrofinas (SCHAMS, 1987). Después de la reanudación del desarrollo, se forman los folículos
primarios, que se caracterizan por poseer una capa de células granulosas cuboidales y un mayor
desarrollo de la teca interna. Cuando el folículo presenta dos o más capas de células granulosas
cuboidales se denomina folículo secundario. Ambos, primario y secundario, son folículos preantrales.
El número relativamente constante de folículos preantrales presentes en el ovario a través del CE, se ha
descripto frecuentemente, como una evidencia de la independencia de su crecimiento en relación al
nivel de gonadotrofinas. No obstante, diversos estudios (GREENWALD y TERRANOVA, 1988)
demostraron que el número de folículos preantrales disminuye significativamente luego de la
hipofisectomía en varias especies (rata, hamster, oveja), lo que indica que el desarrollo folicular aún
desde sus estadios iniciales es influenciado por las gonadotrofinas.
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El paso siguiente en la foliculogénesis es la formación del antro, por medio de la coalescencia de
pequeñas gotas de fluido folicular (FF) secretadas por las células granulosas. El número de folículos
antrales o terciarios depende del nivel de gonadotrofinas. Un porcentaje inferior al 1% de los folículos
desarrollará hasta la fase preovulatoria, mientras que el resto sufrirá un proceso de regresión o atresia.
La atresia puede comenzar en cualquier estadio del desarrollo y se caracteriza por: picnosis y
fragmentación de las células granulosas, invasión leucocitaria, pérdida de contacto intercelular, aumento
de la permeabilidad de la membrana basal, hipertrofia de las células tecales y disminución de la
secreción de E2 (RYAN, 1981; GREENWALD y TERRANOVA, 1988).
Dinámica folicular. Su importancia
La producción económica del número máximo de embriones de excelente calidad es uno de los
objetivos clave para el éxito de los programas de transferencia embrionaria a nivel comercial. Esto tiene
una estrecha relación con la comprensión de los mecanismos que controlan el crecimiento y la maduración del folículo y del ovocito. Los procesos recurrentes de crecimiento folicular y ovulación, son
regulados por complejas interacciones entre hormonas, factores de crecimiento y sistemas de
comunicación intercelular. La amplia variabilidad observada en respuesta a los tratamientos
superovulatorios responde entre otros, a factores inherentes al animal (MAPLETOFT y MURPHY,
1987). Uno de ellos es el estadio del ciclo o "status" ovárico al momento de iniciarse el tratamiento. A
continuación se analiza la dinámica del crecimiento folicular a lo largo del ciclo estral.
Desarrollo folicular durante el ciclo estral
GOODMAN y HODGEN (1983), sugirieron el uso de los siguientes términos para describir la
folículogénesis:
* Reclutamiento: Etapa en la que un grupo o "cohorte" de folículos adquiere la capacidad de
responder a las gonadotrofinas y necesita de ellas para seguir creciendo.
* Selección: Proceso por el cual sólo "unos pocos" folículos reclutados escapan a la atresia y
continúan su desarrollo.
* Dominancia: Es el conjunto de mecanismos por los que un folículo alcanza un tamaño
marcadamente superior a los demás, es responsable de la mayor parte de la secreción de E2, puede
detener el crecimiento de otros folículos y/o adquiere la capacidad de continuar su desarrollo en un
medio hormonal adverso para el resto de los folículos.
Existe una amplia variación entre animales en cuanto a la distribución de los folículos antrales a lo largo
del ciclo estral. No obstante, mediante el examen histológico se ha observado la presencia de un
folículo único (>10mm de diámetro) por par de ovarios, en la mayoría de los días de un ciclo. Este
folículo posee varios mm de diámetro más que el que le sucede en tamaño. Usualmente lo acompañan
en la superficie ovárica, 2 a 4 folículos de 4-8mm de diámetro y 20-40 folículos de 1-3mm (IRELAND,
1987).
RAJAKOSKI (1960), fue el primero en sugerir la existencia de "dos ondas" de crecimiento folicular
durante el CE bovino. La primera, entre los días 3 y 12 del CE, culmina con el desarrollo de un folículo
de tamaño ovulatorio que generalmente sufrirá atresia. La segunda, desde la mitad del ciclo en adelante, termina con el desarrollo del folículo ovulatorio. No obstante, la evaluación estadística de los datos
que sustentan esta hipótesis ha sido cuestionada por SPICER y ECHTERNKAMP (1986), quienes
propusieron un modelo de desarrollo continuo en el que la tasa de entrada de folículos al crecimiento, la
tasa de crecimiento y la tasa de atresia se aceleran a medida que se acerca el momento de la
ovulación. Algunos estudios (DUFOUR, y col., 1972; MATTON y col., 1981) han determinado el
recambio (turnover) folicular durante el CE in vivo, mediante la inyección de tinta India en el estroma
que rodea a los 2 ó 4 folículos más grandes presentes en el ovario (mediante laparotomía). El folículo
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más grande marcado dentro de los 3 días que preceden al celo ovuló en 8/8 vaquillonas (DUFOUR, y
col., 1972). Cuando la marcación fue previa, algún otro folículo ovuló, lo que indica que el folículo
ovulatorio puede ser identificado confiablemente sólo dentro de los 3 días previos al celo. MATTON y
col. (1981), determinaron que uno de los 2 folículos más grandes por par de ovarios presentes al día 3
del CE, persistió hasta el día 13 y desapareció hacia el día 18. De los 10 folículos más grandes marcados el día 13, sólo uno permaneció como el 2 folículo de tamaño ovulatorio del CE. Estos datos refuerzan la hipótesis de las 2 ondas de crecimiento folicular propuesta por RAJAKOSKI (1960). Mediante las
técnicas mencionadas (histología, marcación in vivo), la mayoría de las observaciones son sólo
puntuales (en el tiempo y en el animal), lo que dificulta la obtención de un cuadro exacto de la dinámica
del crecimiento y regresión folicular en el ciclo estral.
Con el advenimiento de la tecnología del ultrasonido (ecografía), y con ella la posibilidad de realizar un
monitoreo diario sobre el mismo animal, se observó la presencia de 2-3 folículos dominantes durante el
ciclo estral (PIERSON y GINTER, 1988; SAVIO y col., 1988). El primer folículo dominante, fue detectado
en promedio en el dia 4 del ciclo estral y alcanzó un diámetro máximo (13-16mm) hacia el día 6-7.
Luego sobrellevó un período de estabilidad relativa entre los días 6-10, y comenzó a involucionar hasta
no ser detectable hacia el día 15 del CE. Los folículos medianos "no dominantes" de la 1 onda cesaron
su crecimiento cuando se desarrolló el FD. El segundo folículo dominante fue detectado hacia el día 10
cuando fue ovulatorio (KNOPF y col., 1989) ó 12 cuando no lo fue (SAVIO y col., 1988). En este caso
regresó y no pudo ser identificado hacia el día 19 del ciclo. El tercer folículo dominante (ovulatorio) fue
identificado en promedio el día 16, y alcanzó su tamaño máximo el día 21. El segundo folículo
dominante ovuló en los ciclos de duración más corta (GINTER y col., 1989), lo que sugiere que el
momento en que se produce la regresión del cuerpo lúteo, determina la presencia de 2 ó 3 FD durante
el CE.
SAVIO y col. (1988), observaron que la tasa de crecimiento fue mayor para el primero y tercero de los
folículos dominantes, lo que implicaría que durante la fase luteal media la velocidad de crecimiento
disminuye probablemente debido al feed-back negativo de P4 sobre las gonadotrofinas. Este momento
quizás sea el de mayor dificultad para estimular el crecimiento folicular, lo que tendría implicancias en
las respuestas a los tratamientos superovulatorios iniciados en dicho período.
Secreción de E2 durante el ciclo estral
Los cambios en la concentración de E2 en cada vena ovárica durante un CE, constituyen el mejor
marcador endocrino para describir los procesos de selección y dominancia (IRELAND y ROCHE, 1982).
En las especies mono-ovulatorias, la producción de E2 simétrica es indicativa del proceso de selección,
mientras que la secreción asimétrica de E2 lo es de la fase de dominancia. Algunas evidencias indican
que un folículo único es responsable de la mayor parte del E2 secretado durante el CE. Un folículo
estrógeno-activo, que posee varios mm más de diámetro que el que le sigue en tamaño, está presente
durante el estro, otro durante la fase luteal temprana y otro en la fase luteal media (31). Estos folículos
tienen concentraciones de E2 más altas que las de P4 y andrógenos (E2/P4+A) en el FF. En cambio, los
folículos 6 mm de diámetro que acompañan a los anteriores, son estrógeno-inactivos (atrésicos)
puesto que las concentraciones de P4+A son mayores que las de E2 en su fluido folicular. Los folículos
más grandes secretaron 500-1000 veces más de E2 que los pequeños cuando fueron removidos e
incubados in vitro (STAIGMILLER y ENGLAND, 1982).
A lo largo del ciclo estral se producen 3 picos de E2, tanto en circulación periférica como en venas
ováricas, que son coincidentes con los períodos de dominancia folicular (IRELAND y ROCHE, 1987).
Modelo para la foliculogénesis durante el ciclo estral (IRELAND y ROCHE, 1982; IRELAND, 1987)
Durante el CE se suceden períodos recurrentes de crecimiento y atresia folicular (turnover)
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independientemente de la presencia o ausencia de progesterona. La FSH desempeña un papel
fundamental en el proceso de reclutamiento folicular, en tanto que niveles basales de esta hormona son
suficientes para permitir el crecimiento de una "cohorte" de folículos de 4-8 mm y luego el desarrollo de
un folículo dominante. Este, suprime el crecimiento de los otros folículos medianos y grandes que lo
acompañan (atresia). Los folículos dominantes que desarrollan en presencia de un CL activo (primero
en ciclos c/2 folículos dominantes y segundo en ciclos c/3 FD) también sufrirán atresia, debido a la
ausencia de un patrón pulsátil apropiado de LH capaz de estimular la síntesis de andrógenos y en
consecuencia de estrógenos, suficientes como para desencadenar una onda de LH. El FD (no atrésico)
presente al momento de la luteólisis, recibirá una frecuencia de pulsos de LH adecuada (1 c/40-60 min)
que estimulará su maduración final, la secreción de E2, la descarga preovulatoria de LH y la ovulación.
Las etapas de selección y dominancia constituyen un proceso que involucra 3 componentes:
* Capacidad de respuesta del folículo preantral a las gonadotrofinas: determinado por el número de
células granulosas y/o tecales o bien por la cantidad de receptores para gonadotrofinas.
* Síntesis y secreción de factores inhibitorios por el folículo dominante: se ha demostrado que el
folículo produce factores hormonales y no hormonales que pueden controlar la selección modulando
la respuesta a las gonadotrofinas. Así, el folículo dominante inhibe el desarrollo de los otros folículos
que lo acompañan, pero no su propio desarrollo. Uno de los factores implicados es la PRF (proteína
regulatoria folicular), que bloquea la actividad aromatasa de las células granulosas in vitro. En la fase
de dominancia, el folículo secreta cantidades elevadas de proteína regulatoria, que inhibiría la
síntesis de E2 en los folículos no dominantes y provocaría su atresia.
* Establecimiento de un sistema feed-back entre el folículo dominante y la hipófisis: el FD posee en el
fluido folicular concentraciones de inhibina y E2 marcadamente superiores a las de otros folículos. Un
sistema de feed-back negativo largo clásico se establece entre el folículo dominante y la hipófisis a
través del cual disminuyen los niveles periféricos de FSH, lo que bloquea el reclutamiento de nuevos
folículos.
Mecanismos de acción de las gonadotrofinas
Los mecanismos de acción de las gonadotrofinas sobre las células granulosas y tecales han sido
revisados ampliamente (RICHARDS, 1980; IRELAND y ROCHE, 1982; NISWENDER y NETT, 1988).
Las células granulosas de los folículos preantrales poseen receptores p/FSH, mientras que los receptores p/LH sólo aparecen cuando se forma el antro. En cambio, las células tecales poseen receptores
p/LH desde el estadio preantral, pero nunca desarrollan receptores p/FSH. Durante la foliculogénesis, la
FSH induce la síntesis de sus propios receptores y luego los de LH en las células granulosas.
La teoría denominada "dos células, dos gonadotrofinas" (ERICKSON y col., 1985), es la que mejor
explica la biosíntesis de esteroides en el ovario. Las gonadotrofinas se unen a sus sitios receptores y
activan el sistema de respuesta adenilato ciclasa-AMPc. La adenilato ciclasa posee una subunidad
regulatoria (prot G) que es activada por nucleótidos de guanina. Posee además, una subunidad
catalítica que metaboliza ATP a AMPc cuando está unida a la prot G. Como resultado del incremento en
los niveles intracelulares de AMPc, se produce la activación de las proteín-quinasas que estimulan la
fosforilación de enzimas esteroidogénicas y en consecuencia, la síntesis de esteroides.
Durante la foliculogénesis las células de la teca responden a LH, principalmente mediante la activación
de la enzima que cliva la cadena lateral del colesterol (SCC) y las enzimas que intervienen en la
biosíntesis de andrógenos. Los andrógenos tecales atraviesan la membrana basal y son convertidos a
estrógenos (sistema aromatasa) en las células granulosas. El desarrollo de un sistema aromatasa
activo, regulado por la FSH, constituye un paso clave para la iniciación de la dominancia folicular. El E2
es un potente amplificador de los efectos de la FSH, aunque otros factores (esteroideos y proteicos)
modulan la acción de las gonadotrofinas. La acción de la LH sobre las células luteales involucra además
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del clásico sistema adenilato ciclasa-AMPc, un mecanismo donde interviene el metabolismo de fosfolípidos tales como el fosfatidil-inositol (HANSELy DOWD, 1986; SMITH, 1986; NISWENDER y NETT,
1988). Después de la unión de la hormona con su receptor, una enzima cliva el fosfatidil-inositol 4-5
difosfato en diacilglicerol (DG) y trifosfato de inositol (IP3). El IP3 libera Ca++ intracelular, mientras que el
DG activa una proteín-quinasa Ca++ dependiente (quinasa C) que desencadena una respuesta celular.
Luego de una serie de conversiones el IP3 y el DG se combinan para resintetizar el fosfatidil-inositol 4-5
difosfato. Este mecanismo parece tener mayor importancia en las células luteales grandes.
Otros mecanismos de regulación
Además del control endocrino, existen mecanismos de regulación paracrina y autocrina de la función
ovarica (HAMMOND y col., 1988). El sistema endocrino clásico involucra a diversas glándulas
endócrinas que secretan sus hormonas a la circulación (sanguínea o linfática) a través de la que son
transportadas hasta sus órganos blanco. Los mecanismos de regulación parácrina implican la difusión
local de factores de crecimiento o regulación a las células efectoras. Esta forma de comunicación
intercelular tiene gran importancia durante el desarrollo embrionario, previo al establecimiento del
sistema circulatorio. La regulación autócrina es un proceso a través del cual una célula secreta una
hormona, factor de crecimiento o regulación, para el cual posee receptores funcionales.
Diversas sustancias han sido caracterizadas como hormonas intraováricas (factores de regulación
paracrina y autocrina), bajo los siguientes criterios (TSAFRIRI, 1988):
a) ser encontrada en ovario sin existir evidencias de un origen extraovárico; y
b) demostración de su efecto biológico en el ovario in situ, in vitro o en preparaciones de células
ováricas in vitro.
En el FF tanto como en extractos ováricos se han aislado numerosos moduladores de la ovogénesis y
de la foliculogénesis (IRELAND y ROCHE, 1982; TSAFRIRI, 1988), entre los más importantes se
encuentran: inhibidor de la maduración ovocitaria (OMI); factores de crecimiento y mitogénicos: factor
de crecimiento epidermal (EGF); factor de crecimiento fibroblástico (FGF); factor de crecimiento de
origen plaquetario (PDGF); factores de crecimiento semejantes a insulina (IGF-I/II), proteína regulatoria
folicular (FRP), factores angiogénicos, péptidos semejantes a GnRH, etc. Para muchas de estas
sustancias se han determinado receptores en las células ováricas. Por ejemplo para el IGF-I, que
estimula la mitosis de las células granulosas y la esteroidogénesis in vitro (HAMMOND y col., 1988).
ECHTERNKAMP y col. (1990), demostraron que las vacas genéticamente seleccionadas por producción
de mellizos dicigóticos, poseen concentraciones de IGF-I en suero y en el fluido folicular más altas que
las no seleccionadas. El IGF-I participa en la regulación de la foliculogénesis y es aparentemente
mediador de un componente genético responsable de las ovulaciones múltiples en la vaca.
Conclusiones
El amplio desarrollo de las técnicas radioinmunológicas durante los últimos 20 años, ha posibilitado
conocer detalladamente los ritmos de secreción endocrina y las interacciones entre los componentes del
eje hipotálamo-hipófisis-ovario. El establecimiento de las bases fisiológicas del proceso reproductivo de
la vaca permitió el desarrollo de diversos métodos para el control del ciclo estral, de gran importancia
para el incremento de la eficiencia reproductiva y para los programas de mejoramiento genético.
Asimismo, el estudio de la función ovárica mediante la ecografía y las diversas técnicas de biología
molecular, contribuyó a una mejor comprensión de la foliculogénesis y de la regulación luteal.
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A pesar de los esfuerzos realizados, aún se desconocen muchos mecanismos fisiológicos de la
actividad neuroendocrina del ovario, como por ejemplo:
I)
II)
III)
IV)
Factores que controlan la maduración ovocitaria
El ingreso de los folículos con crecimiento detenido al pool de folículos en crecimiento
La regulación de la secreción de FSH, inhibina y activina
Los mecanismos por los que un folículo dominante suprime el crecimiento de los demás folículos
durante la fase de dominancia y
V) Sistemas de comunicación intercelular que intervienen en el desarrollo folicular, la esteroidogénesis
y la regresión luteal.
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