Fisiología de la reproducción

Fisiología de la reproducción
Introducción
Fisiología de la reproducción
Introducción
Tanto mamíferos como aves tienen en común la diferenciación sexual entre
machos y hembras con diferencias anatómicas y funcionales importantes. Sin
embargo, la diferenciación sexual siempre se produce a partir de un desarrollo
común sobre el cual irán incidiendo las diferentes sustancias diferenciadoras.
En el macho, la sustancia diferenciadora es la testosterona.
Diferenciación sexual
La diferenciación sexual es observable a nivel de las gónadas y los órganos
sexuales pero cualquier tejido está influido por las hormonas sexuales, hasta la
piel y el intestino; por ejemplo, el intestino de la hembra está más especializado
en absorber ácidos grasos con el fin de depositarlos para tener reservas durante
la gestación y la lactación.
La testosterona provoca la diferenciación de algunos núcleos del hipotálamo, que regulan la función reproductora y determina el funcionamiento continuo de las gónadas. Durante el desarrollo embrionario se produce una diferenciación neuronal en respuesta al estímulo hormonal en el momento determinado del desarrollo; la diferenciación es irreversible.
Las zonas del cerebro que responden a esteroides tienen receptores para estrógenos (los andrógenos se convierten dentro de la célula en estrógenos). La diferencia es en el efecto, debido a la distribución diferente de neuronas en el macho
y en la hembra.
Función hormonal
La función gonadal, tanto en el macho como en la hembra, incluye la gametogénesis y la función hormonal. La función hormonal se caracteriza por la secreción de esteroides sexuales. Para entender la función de los esteroides, es
importante tener en cuenta los siguientes conceptos:
 A qué tipo de esteroide pertenece (progestágeno, andrógeno o estrógeno)
 Si se transforman en otros esteroides en la célula diana
 Qué potencia presentan, es decir, qué grado de afinidad tienen sobre los
receptores.
Sólo teniendo en cuenta estos conceptos, se puede conocer la actividad de
un esteroide; su concentración en sangre carece de significado funcional.
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Introducción
Las principales hormonas esteroideas están ordenadas por potencia (de mayor a menor); la hormona más abundante del grupo está subrayada.
Progestágenos
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 Progesterona
100%
 17-α-hidroxiprogesterona (17-α-OHP)
40-70%
 20-α-hidroxiprogesterona (20-α-OHP)
5%
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Andrógenos
 5-α-dihdrotestosterona (5α-DHT)
100%
 Testosterona
50%
 Androstenediona
8%
 Dihidroepiandrosterona
4%
Estrógenos
 Estradiol 17β (E2)
100%
 Estriol
10%
 Estrona
1%
Los esteroides están relacionados a cáncer (estrógenos – cáncer de mama;
andrógenos – cáncer de próstata) por su mecanismo de acción. El complejo receptor-esteroide se dirige hacia el núcleo y ejerce su función de factor de transcripción allí, activando o inhibiendo genes, y modificando la proliferación celular. Sustancias exógenos pueden tener efectos parecidos – pueden modificar la
proliferación celular, induciendo efectos carcinógenos. La similitud funcional no
implica similitud morfológica con los esteroides.
Efectos de los estrógenos
 Estimulan los caracteres sexuales secundarios en la hembra.
 Favorecen el transporte de espermatozoides y la fecundación.
 Incrementan la permeabilidad vascular y el edema; estimulan el crecimiento de la glándula mamaria y el endometrio.
 Preparan el endometrio para la acción de la progesterona.
 Son moderadamente anabolizantes, y estimulan la calcificación.
 Estimulan la conducta sexual.
 Regulan la secreción de gonadotropinas.
Efectos de los progestágenos
 Favorecen la implantación.
 Mantienen la gestación.
 Estimulan el crecimiento de la glándula mamaria pero suprimen la secreción de leche.
 Ejercen feedback negativo sobre las gonadotropinas.
 Disminuyen la agresividad
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Introducción
Efectos de los andrógenos
 Responsables de la diferenciación sexual; determinan el fenotipo masculino.
 Mantienen el desarrollo y función de los órganos sexuales secundarios.
 Son necesarios para la espermatogénesis.
 Inducen conducta sexual y agresiva.
 Promueven el anabolismo proteico, el crecimiento y la osificación.
 Regulan la secreción de gonadotropinas.
Función hormonal en el macho
Las células de Leydig se localizan en el intersticio testicular, donde se localizan los vasos sanguíneos; estas células se encargan de la síntesis de testosterona. Las células de Sertoli se localizan en los túbulos seminíferos, y están separadas del intersticio por la membrana basal, con el fin de proteger a los espermatozoides (que son haploides).
La LH regula el paso de colesterol a pregnenolona; a partir del momento que
se estimula la síntesis de pregnenolona, la célula empieza sintetizar testosterona
y otros andrógenos.
Las células de Sertoli producen estrógenos y andrógenos por transformación, a partir de andrógenos preformados que llegan a la célula por difusión. Las
células modifican la testosterona en dihidrotestosterona, que es dos veces más
potente que la testosterona. Aparte, la dihidrotestosterona se retiene en la célula, que expresa proteínas ligadoras especiales inducidas por la FSH. La transformación de testosterona en estrógeno sirve de mecanismo de metabolización,
ya que la célula de Sertoli no presenta receptores para el estrógeno. Como la célula tampoco presentas proteínas ligadoras de estrógenos, éstos difunden de la
célula hacia el exterior.
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Fisiología de la reproducción
Fisiología reproductiva del macho
Fisiología reproductiva del macho
Las células de Sertoli forman una red que permite el aislamiento prácticamente total de las células germinales (a partir de la fase de espermatocito, no de
las espermatogonias). Esta barrera está constituida por las propias células unidas por uniones estrechas; entre células hay muchas GAP junctions, lo que permite comunicación eficaz entre células.
Las células de Sertoli estimuladas por FSH producen una gran variedad de
sustancias; entre ellas la proteína ligadora de andrógenos (ABP, Androgen
Binding Protein), cuya función es retener altas concentraciones de andrógenos
en el fluido seminal. Otra sustancia es la inhibina, que tiene la función de ejercer un feedback negativo sobre la FSH a nivel de la hipófisis.
Espermatogénesis
La espermatogénesis es muy regulada, y es típica de la especie animal y del
propio organismo. Es difícil desarrollar métodos anticonceptivos para los machos porque la espermatogénesis sólo se puede regular por mecanismos de
feedback, por tanto cualquier anti-andrógeno reduce la función gametogénica
pero también reduce la libido.
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Fisiología reproductiva del macho
Espermatogénesis
 Espermatogonia (2n)
o Divisiones mitóticas; el número depende de la especie. determina el número de células por clon.
 Espermatocito primario (2n)
o Primera meiosis
 Espermatocito secundario (2·n)
o Segunda meiosis
 Espermátide
o Diferenciación celular (morfológica)
 Espermatozoide
En el macho la espermatogénesis es continua porque las espermatogonias
no se gastan, sino que algunas espermatogonias, después de sufrir cierto número de divisiones, involucionan y vuelven al estadio inicial. De esta forma se mantiene constante la el número de células germinales, a lo largo del tiempo.
El ciclo del epitelio seminífero es el tiempo que tarda el epitelio germinal en
regenerarse, es decir, del estadio A1 hasta que unas células involucionan hasta
volver a A1. La duración de la espermatogénesis es desde el estadio A1 hasta los
espermatozoides derivados de la misma célula germinal. Entre el ciclo seminífero y la duración de la espermatogénesis se mantiene una relación de 1:4.
ESPECIE CICLO SEMINÍFERO ESPERMATOGÉNESIS
Hombre
16
64
Cerdo
8
32
Rata
12
48
Todas las células de Sertoli del mismo plano (corte del túbulo seminífero)
están sincronizadas y empiezan el ciclo a la vez; se comunican mediante las GAP
junctions.
Las células de Sertoli se activan en ciertos sitios (que probablemente sirven
de marcapasos) y dejan inactivados las células vecinas; pasado cierto tiempo, se
activan las células vecinas. Este mecanismo asegura la asincronización del ciclo
de espermatogénesis, y la producción continua de espermatozoides; sin embargo, la concentración de espermatozoides no es constante.
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Fisiología reproductiva del macho
Foliculogénesis y ciclo ovárico
Gametogénesis en la hembra
Una de las primeras diferencias entre la gametogénesis en el macho y en la
hembra es que en la última las oogonias sólo se encuentran en la vida fetal, y en
que al nacer el número de ovocitos es relativamente pequeño y va decreciendo a
lo largo de la vida hasta llegar incluso a agotarse (caso de la mujer en la menopausia).
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Fisiología reproductiva de la hembra
En el primer tercio de la gestación las gónadas están invadidas por las células germinales, que sufren mitosis hasta la mitad de la gestación. Las células
empiezan las meiosis, que queda bloqueada; las células que forman el folículo
alrededor del ovocito “paran” su meiosis durante la fase de dictioteno, que dura
hasta la activación del folículo. El folículo puede quedar paralizado en meiosis
muchos años, por lo cual son más frecuentes las alteraciones cromosómicas en
los ovocitos ovulados más tarde.
Desarrollo folicular
El paso de de folículo primario a secundario no requiere ningún estímulo
hormonal conocido; el número de folículos que se activan cada día guarda relación con el número de folículos disponibles. En toda la vida del animal se produce el paso de folículo primario a secundario, aunque el animal todavía está
inmaduro sexualmente.
El estímulo hormonal (gonadotropinas) es el que marca el paso de folículo
secundario a terciario. Si el folículo acaba su fase y no hay estimulo para seguir
al paso siguiente, el folículo se atrofia por atresia. Este mecanismo es responsable de la eliminación del 99% de los folículos disponibles, y la reducción del
número de folículos a lo largo del tiempo. El proceso continuo de maduración
folicular asegura que el animal, cuando entra en pubertad, pueda ovular (a edad
más o menos precoz).
El crecimiento folicular no corresponde al tiempo entre dos ovulaciones –
dura en la mujer unos 85 días. En cualquier momento del ciclo (en la mujer
adulta) hay diferentes folículos antrales que liberan estrógenos. Cuando la hembra está en gestación, la progesterona bloquea el crecimiento folicular, por tanto
después del parto el ovario tardará en volver a funcionar porque el crecimiento
folicular tarda más tiempo que el ciclo.
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Fisiología reproductiva de la hembra
Función hormonal en la hembra
El folículo está rodeado por células que inhiben
su desarrollo – las células de la granulosa. Alrededor
de las células de la granulosa se encuentran las células de la teca.
Las células de la teca están vascularizadas, y presentan receptores para la LH; producen mayoritariamente androstenodiona, andrógeno poco potente,
que se transforma en estrógenos en el tejido adiposo. Si hay poco tejido adiposo, no habrá suficientes
estrógenos para producir actividad reproductora.
Las células de la granulosa están aisladas por la membrana basal, y presentan receptores de FSH y estrógenos; producen estradiol, pero para consumo interno (al ser aisladas). La FSH induce la expresión de receptores en la célula de
la granulosa; a medida que se desarrolla tiene más receptores.
La actividad estrogénica se debe a los folículos más avanzados; el estrógeno
secretado por los folículos más maduros estimula el hipotálamo.
Cuando el folículo llega a grado suficientemente avanzado de desarrollo,
empieza expresar receptores para LH. La LH estimula la síntesis de progesterona.
El pico de la LH induce la ovulación; el ovocito pierde el contacto con la granulosa, lo que activa su meiosis. En la propia granulosa se inicia la síntesis de
progesterona, enzimas (colagenasa etc.) y prostaglandinas (PGE2 - activador del
plasminógeno; PGF2α – induce rotura de lisosomas y la contracción de células
musculares).
Control de la función gonadal
Durante toda la vida de la hembra, se están madurando los folículos ováricos. Hasta la pubertad, los folículos que llegan a la fase que requiere estímulo
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Fisiología de la reproducción
Control de la función gonadal
hormona, se atresian. A partir de la pubertad, los folículos son más variables,
porque responden a la presencia de gonadotropinas en cambio de fase.
Los estrógenos marcan cuando el hipotálamo tiene que liberar LH para que
se produzca la ovulación y en el ovario se forme el cuerpo lúteo. Cuando no hay
fecundación, se produce la luteólisis, que reduce la cantidad de progesterona e
incrementa la secreción de gonadotropinas.
Ciclo menstrual
Si se detecta la ovulación, existe un periodo de “seguridad” porque no puede
haber otra ya que la progesterona liberada por el cuerpo lúteo bloquea la secreción de gonadotropinas.
Para inducir la ovulación, se administra LH y FSH. Si el pico dura más de lo
habitual, habrá unas ovulaciones. Se da tiempo a que entren unos folículos.
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Fisiología de la reproducción
Control de la función gonadal
Ciclo estral
Parece que la fase luteínica dura lo mismo en todas las especies (más o
menos constante). En esta fase disminuye el sistema generador de pulsos para
la liberación de gonadotropinas. En la fase folicular el sistema generador de
pulsos para la liberación de gonadotropinas.
El día 0 se da el celo, porque se produce el pico de LH y la ovulación. Mientras hay progesterona, los niveles de FSH y LH son bajos.
La GnRH actúa igual sobre las células productoras de LH como de FSG. La
secreción de GnRH es pulsátil. Cada vez que la GnRH se libera, estimula a las
células productoras de gonadotropinas. Los esteroides ejercen un feedback positivo sobre la GnRH. No existe ningún trabajo que demuestra que los esteroides
ejercen acción sobre la hipófisis.
La inhibina secretada por las células de Sertoli inhibe la secreción de FSH
por parte de la hipófisis.
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Fisiología de la reproducción
Control de la función gonadal
La secreción de LH es un espejo de la secreción de GnRH, cuya concentración en la circulación general es prácticamente indetectable. La secreción de
GnRH se caracteriza por patrón pulsatile; la frecuencia de pulsos es lo importante, ya que se ha demostrado que la concentración constante provoca la inhibición de la función gonadal.
Se puede observar el feedback de los esteroides sexuales sobre el hipotálamo
comparando la secreción de LH (espejo de la secreción de GnRH) en el animal
castrado con la misma en el animal intacto; en este caso, se observa niveles mucho más elevados, y picos más frecuentes.
La GnRH se secreta por el hipotálamo, en respuesta a estímulos externos.
Esta hormona estimula células de la hipófisis, provocando la liberación de gonadotropinas, FSH y LH. Las gonadotropinas ejercen su efecto sobre las gónadas, provocando la liberación de hormonas esteroideas que ejercen feedback sobre el hipotálamo y posiblemente sobre la hipófisis (no se ha demostrado).
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Fisiología de la reproducción
Control de la función gonadal
La cantidad de esteroides secretada durante la infancia (por las glándulas
adrenales) es suficiente para poner en marcha el feedback negativo, porque el
mecanismo es muy sensible. Durante la pubertad se modifican las neuronas y se
reduce la sensibilidad del mecanismo. El dopaje con andrógenos activa el
feedback negativo, reduciendo el nivel de gonadotropinas y la espermatogénesis.
En la hembra también se produce inhibina, en los folículos. Su efecto sobre
la FSH es la reducción de los picos en concentración del estrógeno. Al igual que
en el macho, regula la secreción de gonadotropinas mediante feedback negativo.
En las especies que ovulan pocos ovocitos, se
piensa que la inhibina provoca el desarrollo de
los folículos más maduros e inhibe el desarrollo de los menos maduros.
La progesterona ejerce feedback negativo
que inhibe la secreción de GnRH. Los picos
son insuficientes para la proliferación folicular.
Cuando los estrógenos llegan a nivel determinado, ejercen feedback positivo provocando incremento de la frecuencia de pulsos
de LH; la frecuencia es tan elevada que la
hormona se acumula en sangre periférica, lo
que se observa como un pico enorme, el desencadenante de la ovulación. Este feedback no
es rápido y requiere una concentración elevada
de estrógenos durante un tiempo. Las neuronas van acumulando los estrógenos, y cuando
superan cierto umbral disparan LH.
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Fisiología de la reproducción
Control de la función gonadal
Las neuronas que secretan GnRH están inervadas por neuronas excitatorias
e inhibitorias:
 Inhibitorias. Secretan dopamina. Están estimuladas por endorfinas y estrógenos.
 Excitatorias. Ejercen el feedback positivo. Acumulan los estrógenos; están
inhibidas por la progesterona, que bloquea esta ruta.
Los contraceptivos utilizan el segundo método como mecanismo de acción –
contienen progesterona que inhibe la ruta excitatoria. Si no hay excitación, no se
produce el feedback positivo y no se da la ovulación. Lo mismo pasa en hembras
con poco tejido adiposo – si no hay tejido adiposo, no hay muchos estrógenos,
no se da el feedback positivo y no hay ovulación.
Factores externos que regulan la reproducción
Fotoperíodo
Los factores externos modifican la función hipotalámica que se traduce en
función gonadal.
Uno de los factores que más regulan la función reproductora es el fotoperíodo, sobretodo en latitudes templadas (en el ecuador no oscila tanto el fotoperíodo). En los animales estacionales, el nacimiento de las crías se da en la primavera.
El hipotálamo mide el fotoperíodo (horas de luz), y también el ritmo circanual. El animal percibe el fotoperíodo por estímulos procedentes de la retina,
que llegan al núcleo supraquiasmático; éste envía la información a la glándula
pineal, que responde a horas de oscuridad con secreción de melatonina. La secreción de melatonina se modifica en función del fotoperíodo. El hipotálamo
responde al nivel de melatonina modificando la secreción de GnRH, para ajustar la función reproductora al ritmo circanual.
Especie
Duración de la gestación
Estro
Hámster
21 días
Primavera
Oveja
5-6 meses
Otoño
Yegua
11 meses
Primavera
En la hembra del hámster, la reducción consecutiva de secreción de melatonina estimula la secreción de GnRH y la entrada en celo; en la oveja, la melatonina tiene el efecto contrario que en el hámster – el incremento constante de
melatonina, que corresponde al acortamiento del día, estimula la función reproductora.
La sensibilidad del feedback negativo a los estrógenos es modificada en función del fotoperíodo. La melatonina incrementa la sensibilidad del mecanismo,
bloqueando la secreción de GnRH, que se traduce en disminución de la secreción de estrógenos y la ausencia de ciclos.
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Fisiología de la reproducción
Factores externos que regulan la reproducción
Feromonas
En los roedores hay ovulación espontánea (no inducida) pero no se forma
cuerpo lúteo si no hay coito; si hay coito, se forma el cuerpo lúteo y la hembra
entra en gestación.
El alojamiento de las hembras en grupos sincroniza la ovulación y la proporción de animales que no ciclan se reduce significativamente, por la acción de las
feromonas; la sincronización tarda unos días en manifestarse. Si las hembras se
alojan en grupo y con un macho, la sincronización se da casi inmediatamente.
Este mecanismo permite intensificar la secreción de feromonas, lo que facilita la atracción de los machos. Las feromonas del macho provocan un incremento de la GnRH, lo que adelanta la ovulación.
Coito
En la gata y la coneja hay ovulación inducida; para la ovulación hace falta de
suficientes cantidades estrógenos, pero éstos no son suficientes para inducirla.
En estas especies, hace falta de un reflejo nervioso originado en la vagina y el
cuello uterino para que se de el pico preovulatorio de LH.
En una los gatos, los coitos repetidos incrementan la concentración de LH lo
que induce la ovulación; aparte, el macho presenta espinas en su pene, lo que
incrementa todavía más el estímulo vaginal. Si el coito es infértil, la hembra entra en fase luteínica conocida como pseudogestación.
La coneja está en celo continuo (si no está con el macho) – tiene crecimiento
folicular continuo. Este celo es muy poco manifiesto. Las conejas pueden entrar
en pseudogestación por manejo o por feromonas (son muy sensibles), y en estos
casos no aceptarán los machos.
Reconocimiento e inicio de la gestación
La fecundación se da en el oviducto, que no deja caer el cigoto hasta que el
útero sea preparado a la gestación por el efecto de la progesterona. La interrupción de la gestación en etapa temprana es por elevada dosis de estrógenos o antagonistas de progesterona, que no permiten la implantación del cigoto en el
endometrio.
El cuerpo lúteo se mantiene un tiempo suficiente para esperar al cigoto, pero
no debe durar más de este tiempo porque la hembra, si no queda preñada, tiene
que iniciar otro ciclo.
En los animales de placenta invasiva, la implantación es temprana; en las
especies de placenta no invasiva, la implantación es tardía, a veces a finales o
después de la fase luteínica (caso extremo – yegua); en estos casos, el embrión
debe informar la madre de la gestación de otra forma, y no a través de la placenta.
Placenta invasiva (especie humana)
Tan pronto como la implantación, el embrión empieza secretar hCG (Human Chorionic Gonadotropin); más tarde desaparecerá. Esta hormona es de
tamaño, por tanto se filtra en los glomérulos renales, lo que permite el diagnós-
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Fisiología de la reproducción
Reconocimiento e inicio de la gestación
tico rápido por orina; cada vez los tests pueden percibir cantidades inferiores, y
el análisis se puede hacer el día de la menstruación faltada.
La hCG tiene efecto muy parecido al efecto de la LH. Las células de la granulosa expresan receptores de LH, y bajo el efecto de la CG se regenera el cuerpo
lúteo.
Placenta no invasiva (vaca)
En las vacas, es muy frecuente la persistencia del cuerpo lúteo cuando la
hembra no se queda preñada. La situación normal es que el cuerpo lúteo, una
vez formado, se permanece; en estas especies hay mecanismos luteolíticos que
se ponen en macha cuando la hembra no se queda preñada, y el embrión ha de
parar para permitir la gestación. El embrión ha de “informar” las gónadas de su
presencia para que no se pongan en marcha los mecanismos luteolíticos.
Las prostaglandinas producidas en el útero ponen en macha los mecanismos
luteolíticos. La arteria ovárica, que irriga el ovario, está rodeada en espiral alrededor de la vena uterina; este enrollamiento permite la difusión de prostaglandinas del útero al ovario, donde provocarán la luteólisis. El embrión impide la
secreción de prostaglandinas en el cuerno donde esté implantado, por tanto en
el otro cuerno se producirán prostaglandinas y desaparecerá el cuerpo lúteo.
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Fisiología de la reproducción
Reconocimiento e inicio de la gestación
El útero no puede producir prostaglandinas si no está estimulado por progesterona durante un tiempo. No se sabe porque el útero secreta prostaglandinas; en la vaca, se postula que el folículo ovárico más desarrollado provoca la
secreción de prostaglandinas. En las ovejas, la oxitocina provoca la degeneración del cuerpo lúteo mediante la secreción de prostaglandinas (el mismo cuerpo lúteo produce oxitocina cuando esté presente mucho tiempo sin estímulo).
El embrión previene la secreción de prostaglandinas por varios mecanismos,
cada uno específico de su especie.
Oveja. El trofoblasto del embrión produce trofoblastina (un interferón) que
bloquea la síntesis de prostaglandinas. Este mecanismo explica porque un cuadro de endometritis puede provocar la aparición de cuerpo lúteo persistente.
Cerda. El embrión produce estrógenos (cantidades pequeñas suficientes
para bloquear la síntesis de prostaglandinas). Es un mecanismo adaptativo que
permite tener una gestación sólo cuando el número de crías es suficiente (5 como mínimo) – si la cópula o el macho no son muy fértiles, no se da la gestación,
y la hembra se quedará preñada en el ciclo siguiente.
Yegua. El embrión metaboliza las prostaglandinas, por tanto no tienen
efecto. La yegua tiene otro mecanismo que ayuda al animal tener progesterona,
porque su cuerpo lúteo no permanece como en la vaca. La yegua tiene una gonadotropina producida por el trofoblasto cuando hay implantación (30-40 días
de gestación) – la eCG o PMSG (Pregnant Mare Serum Gonadotropin). Esta
hormona es más grande que la hCG, por tanto no se filtra en la orina. Su función
es parecida a la de FSH y LH en conjunto – provoca el desarrollo de folículos y
su ovulación, para la producción de cuerpos lúteos. De esta manera el embrión
estimula la secreción de progesterona hasta que la placenta produzca cantidades
suficientes para mantener la gestación.
Es posible que la yegua parezca estar en celo, pero por monta no se producirá gestación; la inseminación artificial, que penetra el cuello uterino, puede provocar el aborto del embrión gestado en este momento. Por eso, es muy importante averiguar si la hembra está realmente en celo si fue cubierta recién.
Desarrollo hormonal durante la gestación – parto
Mantenimiento del cuerpo lúteo
Durante toda la gestación hace falta la presencia de progesterona; la progesterona puede provenir del cuerpo lúteo o bien de la placenta. El cuerpo lúteo no
necesariamente se mantiene pero en algunas especies es imprescindible para el
desarrollo normal de la gestación. Este hecho será indicativo de si la síntesis de
esteroides por la placenta es suficiente para mantener la gestación.
En la vaca, la presencia del cuerpo lúteo es necesaria durante toda la gestación, porque la progesterona producida por la placenta es insuficiente; la extirpación del cuerpo lúteo en cualquier momento de la gestación dará lugar a la
interrupción de la gestación.
En otras especies, el cuerpo lúteo desaparece después de cierta pauta. En la
especie humana, la placenta produce suficiente progesterona, por tanto el cuerpo lúteo puede degenerarse, y lo hace más o menos temprano.
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Fisiología de la reproducción
Desarrollo hormona durante la gestación y parto
La gestación requiere para su mantenimiento la síntesis de progesterona y
estrógenos. Durante la gestación la actividad progestacional tiene que ser superior a la estrogénica. La placenta produce ambas hormonas, pero la primera
predomina la última durante toda la gestación; cuando se invierte la relación
entre ambas hormonas, se desencadena el parto.
Si los estrógenos predominan sobre la progesterona durante el embarazo,
son estrógenos débiles, como la esterona y estriol; la yegua también presenta
otros estrógenos, todavía más débiles, la esterona equilina y estradiol equilenina, que están muy estudiados en los últimos años, como posibles terapias para
mujeres en menopausia.
Para la producción de los estrógenos hace falta el desarrollo de los adrenales
fetales – hasta el final del primer ⅓ de la gestación no se producen estrógenos.
Especie
Progestágenos
Estrógenos
Gonadotropinas
Humana
Placenta
Adrenal fetal y placenta
Placenta (hCG y hPL)
Temprana
Cuerpo lúteo
Folículo ovárico
Placenta (PMSG)
Tardía
Placenta
Gónada fetal y placenta
–
Temprana
Ovario y placenta
Placenta (estradiol y esterona sulfato)
–
Tardía
Placenta
Ovario (esterona) y placenta (esterona sulfato)
Placenta (oPL)
Vaca
Ovario (y placenta)
Placenta (y ovario)
Pituitaria
Temprana
Ovario
Placenta
Pituitaria
Tardía
Ovario (y placenta)
Placenta
Pituitaria
Yegua
Oveja
Cerda
Los esteroides sulfatados son inactivo; cuando llegan a la placenta, se desulfatan y se activan.
En la gestación además se producen otras hormonas que realizan funciones
específicas. Un grupo de estas hormonas son los lactógenos placentarios de algunas especies que normalmente tienen una cría, pero la gestación de dos crías
no es inhabitual, como la humana y la ovina; estas hormonas favorecen el desarrollo de la glándula mamaria. Esta hormona sirve como un mecanismo adaptativo, ya que la cantidad de lactógeno placentario es proporcional al número de
crías, lo que permite adaptar la producción de leche en la lactación al número de
crías.
Otra hormona que se produce durante la gestación es la relaxina, producida por el cuerpo lúteo y por la placenta también en algunas especies. La relaxina
disminuye la resistencia del canal del parto al alterar la red de colágeno del tejido conjuntivo de las uniones óseas y ligamentos.
Parto
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Fisiología de la reproducción
Desarrollo hormona durante la gestación y parto
La CRH estimula la secreción de ACTH; ésta induce la secreción de cortisol,
que desencadena el parto. El cortisol modifica la relación entre estrógenos y
progesterona producidos por el feto.
Durante la gestación, la progesterona hiperpolariza la fibra muscular del
miometrio, para que ésta no se contraiga.
La placenta estimulada por el cortisol empieza secretar PGF2α, que estimula
la fibra muscular incrementando su excitabilidad (ya no está hiperpolarizada);
el incremento de excitabilidad del miometrio se traduce en contracciones espontáneas del útero. La PGF2α también provoca la luteólisis, lo que refuerza el efecto
de los estrógenos.
La secreción de relaxina implica la pérdida de estructura en el útero, y la relajación del cuello uterino.
Una vez iniciado el parto, no se puede parar porque el feto empieza empujar
el cuello uterino, lo que desencadena un reflejo nervioso que provoca la secreción de oxitocina, que intensifica las contracciones uterinas; el feto responde
empujando más el cuello uterino, generando un feedback positivo que acorta el
periodo de tiempo entre contracciones.
93
Fisiología de la reproducción
Desarrollo hormona durante la gestación y parto
Vacas
Leche
Sheep
Carne
Southdown
143-145
Ayrshire
277-279
Agnus
273-282
Dorset
143-145
Shorthorn
275-292
Brahman
271-310
Hampshire
144-146
Brown swiss
288-291
Hereford
283-286
Shropshire
145-147
Holstein
278-282
Simmental
285-287
Cornedale
148-150
Guernsey
282-285
Charolais
285-287
Rambouillet
149-151
Jersey
277-280
Limousin
287-290
Merino
147-155
94
Fisiología de la reproducción
Desarrollo hormona durante la gestación y parto
Caballo
Cabra
146-155
Arabe
335-339
Cerdo
111-116
Morgan
342-346
Perro
59-68
Thoroughbred
336-340
Gato
55-65
Belgian
333-337
Gato siames
63-69
Clydesdale
334
Percheron
321-345
Asnos y mulas
Asno
365-375
Hinny
348-350
Mule
355
En principio, hasta el cabo de la lactación no hay ciclos. Sin embargo, las especies domésticas, al perder la estacionalidad, empiezan tener ciclos antes del
fin de la lactación.
 En vacas, sobre todo lecheras, la lactación no influye la ovulación. Después
del parto empiezan tener ciclos, si están bien alimentadas.
 Yeguas. Tienen un ciclo post-parto, inducido por la bajada de las hormonas. Las yeguas están dejando de ser estacionales y aparecen ciclos antes
del destete.
 Oveja y cabra. La lactación prácticamente interrumpe los ciclos.
Parto
↓ Progesterona
↓ Estrógenos
Lactación
Prolactina
GnRH
No ciclos hasta destete
Celo post-parto
No ciclos hasta destete
Ciclos no interrumpidos
por lactación
Oveja
Cabra
Cerda
Yegua
Vaca
Lactación
La glándula mamaria responde a estímulos hormonales, tanto a estrógenos
como a progestágenos. Los estrógenos afectan el estroma, estimulando la formación del tejido adiposo de la mama, lo que da forma a la glándula mamaria.
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Fisiología de la reproducción
Desarrollo hormona durante la gestación y parto
El efecto de los estrógenos se mantiene a lo largo de la vida del animal adulto –
no se modifica tanto por otros factores hormonales. La progesterona afecta el
parénquima – las células que serán las secretoras de leche, provocando su proliferación. Los ciclos menstruales afectan la glándula mamaria; cuando desaparecen las hormonas, la glándula involuciona, pero no del todo porque mantiene la
forma desarrollada durante la pubertad.
Se piensa que la vida moderna, que reduce la natalidad e incrementa el número de ciclos infértiles, es responsable en parte del incremento de la prevalencia de cáncer de mama, postulando que la exposición mensual a las hormonas es
responsable en parte del desarrollo de cáncer.
La prolactina es la hormona central en la regulación de la producción de leche. La prolactina es secretada por células lactotropas en la hipófisis; el control
de la secreción de prolactina es mediante la secreción inhibitoria tónica de dopamina.
Los estrógenos producidos en grandes cantidades durante la gestación modifican la sensibilidad de las células lactotropas a la dopamina, hasta ser insensible a ella. La TRH tiene efecto similar.
Durante la gestación, en presencia de estrógenos y progesterona, la prolactina no induce la secreción de leche sino el desarrollo de la glándula; también es
responsable de la migración de células plasmáticas hacia la glándula, para producir anticuerpos que saldrán con el calostro. Durante la lactación, la prolactina
estimula la síntesis y secreción de los componentes de la leche.
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Fisiología de la reproducción
Desarrollo hormona durante la gestación y parto
Calostro
En etapas no secretoras, es decir, en la gestación, el epitelio secretor de la
glándula mamaria presenta uniones estrechas laxas y permeables. Así la glándula acumula líquido de composición parecida al plasma (o líquido extracelular)
que será el calostro.
El calostro es el contenido de la glándula mamaria antes de la lactación;
cuando la cría mama, vacía la glándula. El vaciamiento estimula la producción
de leche y la reducción del calostro. A los 4-5 días, la secreción y es leche.
Reflejos nerviosos implicados en la lactación
Reflejo de secreción de leche
Para que se inicie la lactación, se ha de producir un reflejo neuroendocrino.
El estímulo mecánico del pezón desencadena un reflejo nervioso responsable de
desencadenar la secreción de prolactina mediante el neurotransmisor VIP, que
actúa de neurohormona; cuanto más se estimula el pezón, más leche se producirá. Este reflejo se da tanto en macho como en hembra, en cualquiera situación
de estimulación del pezón (no sólo en la lactación); sin embargo, sólo cuando la
glándula esté en lactación, el reflejo es efectivo.
Una vez iniciada la lactación, el estímulo físico es suficiente para el mantenimiento de la secreción.
Reflejo de eyección de leche
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Fisiología de la reproducción
Desarrollo hormona durante la gestación y parto
La eyección láctea se inicia por el mismo estímulo que la secreción mamaria.
El estímulo del pezón desencadena un reflejo nervioso, que acaba en el hipotálamo, en los núcleos supraquiasmático y paraventricular, donde estimula la secreción de oxitocina. La oxitocina provoca la contracción de las células mioepiteliales de la glándula mamaria, lo que favorece la salida de la leche hacia el exterior.
El reflejo de eyección láctea es condicionable – otros estímulos relacionados
al ordeño pueden desencadenar la eyección láctea antes del ordeño. El reflejo de
la secreción láctea no es condicionable nunca.
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