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La Fase Luteal del Ciclo Estr al
Traducción del Capítulo 9 del libro Pathways to pregnancy and parturition, P.L. Senger, Ed. Current Conception Inc, Pullman, Washington
Nota Duran te la fase luteal temp rana (metaestro ) el cuerp o lúteo se form a a partir d e las c é lulas folic ulares. En la fase l uteal m edia (dies tro), el cu erpo lúteo p rod uc e gran des c antid ades d e pro gestero na. Durante la fase lu teal tardía el cuerp o lúteo se destruye (lisis) por la acción de la prostagland ina F 2 p r o d u c i d a p o r e l endom etrio uterino. La lisis del cuerpo lúteo (luteólisis) es seguida po r una marcada reduc ción de la progesteron a en sangre. La retroalimentación negativa ejercida por la prog esterona so bre el h ipotálamo es eliminada y la hemb ra entra en una nu eva fase folicular a ue se incremen ta el GnRh. La fase luteal dura desde el momento de la ovulación hasta la regresión (luteólisis) del cuerpo lúteo (CL) cerca del final del ciclo estral. Esto incluye al metaestro y al diestro (Figura 9-1).La hormona ovárica dominante durante la fase l uteal es la progesterona. La fase luteal consiste de:
Form ación del cuerp o lúteo. Produ cción de prog esterona. Luteolisis.
.
Figura 9-1. La fase luteal comienza inmediatamente después de la ovulación. Durante la fase luteal temprana, el cuerpo lúteo (CL) se desarrolla (metaestro) y los niveles de progesterona (P4) comienzan ha incrementarse. Durante la fase luteal media (diestro) el CL es totalmente funcional y la P4 se estanca a su nivel más alto. Durante los últimos 2 o 3 días de la fase luteal, ocurre la destrucción del CL (luteólisis) dando término a la misma. Después de la luteólisis comienza una nueva fase folicular.
Cuando el folículo se rompe, en la ovulación, los tejidos que contienen las paredes del folículo también se rompen. La ruptura vascular da origen a una estructura que parece un coagulo de sangre. Esta estructura se llama “cuerpo hemorrágico” a causa de esta
apariencia hemorrágica cuando se la observa en la superficie del ovario. El cuerpo hemorrágico se puede observar desde el momento de la ovulación hasta los día 1-3 del ciclo estral. (Figura 9-3 a 9-6). Inmediatamente luego de la ovulación, el cuerpo hemorrágico aparece como una estructura en forma de grano en la superficie del ovario. Durante los días 3 a 5, el cuerpo lúteo comienza a agrandarse en tamaño y pierde su aspecto hemorrágico. Incrementa en masa hasta la mitad del ciclo donde su tamaño es máximo y coincide con la máxima producción de progesterona durante el diestro. Cerca del final de la fase luteal, ocurre la luteólisis, y el cuerpo lúteo pierde su funcionalidad y decrece en tamaño. La luteólisis produce una degradación estructural del cuerpo lúteo. El cuerpo lúteo lisado ahora se llamará cuerpo albicans. En general, el cuerpo albicans se puede observar por un periodo sustancial de tiempo (varios ciclos estrales) después de la luteólisis. Este remanente del cuerpo lúteo aparece como una estructura en forma de cicatriz blanca por el tejido conectivo que queda después de que el tejido glandular desaparece. El cuerpo lúteo se origina del folículo ovárico. Después de la ovulación la teca interna y las células de la granulosa del folículo se transforman drásticamente y esto es conocido como la luteinización. La luteinización es un proceso por el cual las células del folículo ovárico son transformadas en tejido luteal. Esta transformación está regulada por la LH. Poco antes de la ovulación la membrana basal del folículo se desintegra parcialmente y la separación física de las células tecales y granulosa es incompleta (Figura 9-2). Inmediatamente después de la ovulación, las paredes del folículo colapsan (implosionan) en muchos pliegues (Figura 9-2). Estos pliegues, empiezan a ínter digitarse, permitiendo que las células tecales y las células de la granulosa se mezclen. Entonces se forma una glándula constituida por células de tejido conectivo, células de la granulosa y de la teca. En general, las células originales de la teca y de la granulosa se mezclan uniformemente unas con otras (Figura 9-2). Una excepción de esto, se encuentra en el cuerpo lúteo de los humanos y otros primates donde las células tecales y granulosas están metidas en compartimentos diferentes. Es fácil distinguir con el uso de un microscopio entre células luteales que fueron originadas desde células granulosas y aquellas que fueron originadas a partir de células tecales. Porciones de la membrana basal la cual separa las células tecales de las células de la granulosa, queda y constituye la red del tejido conectivo del cuerpo lúteo (Figura 9-2). En general, el cuerpo lúteo incrementa su tamaño hasta la mitad de la fase luteal (Figura. 9-3 hasta 9-6). En el ganado, el cuerpo lúteo se puede palpar a través del recto. Sin embargo, el estado funcional del cuerpo lúteo es difícil de acertar haciendo tacto rectal, por que el tamaño del cuerpo lúteo no esta siempre relacionado con su nivel de producción de progesterona. Por ejemplo, un examinador habilidoso puede en la mayoría de los casos determinar cuándo el cuerpo lúteo está o no presente el las vacas. En las yeguas es casi imposible de acertar el estado funcional del cuerpo lúteo ya que éste no sobresale de la superficie del ovario. En las vacas, el uso del tacto no permite predecir con exactitud el grado de cuando el cuerpo lúteo es funcional. En cuatro estudios diferentes, las vacas eran palpadas por el tracto rectal por técnicos experimentados. Los cuerpos lúteos fueron clasificados en: funcionales (producen altos niveles de progesterona) y no funcionales (produciendo niveles bajos de progesterona) por los técnicos. Mediante el uso de test de progesterona en sangre como indicadores de la funcionalidad del cuerpo lúteo, se encontró que del 25
al 39% de las vacas clasificadas como que tenían cuerpo lúteo funcional, no estaban produciendo niveles altos de progesterona; entonces se concluyó que el uso del tacto rectal para evaluar el estado funcional del cuerpo lúteo tiene limitaciones. Desde el punto de vista de la perspectiva de un buen manejo reproductivo, este problema limita la efectividad de los agentes luteolíticos para inducir el estro y la ovulación en estos animales. En otras palabras, el suministro de agentes luteolíticos (PGF2) sobre la base del tacto rectal, generalmente tiene resultados por debajo de lo optimo. Recientemente, el uso del ultrasonido en tiempo real, fue efectivo tanto para el examen del cuerpo lúteo, como de los folículos ováricos. Los veterinarios a menudo, usan esta técnica en vacas y yeguas para determinar el estado del ovario.
Figura 9-2. Formación del cuerpo lúteo (Graficado por Sonja Oci.).
Folícu los preo vu lator ios : consisten en células granulosas las cuales forman el antro. La membrana basal separa las células granulosas de las células de la teca interna. La membrana basal comienza a deteriorarse antes de la ovulación y de esta manera no existe una separación completa entre las células granulosas y las células tecales. Cuerpo luteo funcion al: Después de que el cuerpo lúteo se forma, éste es una mezcla de células luteales grandes y muchas células luteales pequeñas. En algunos casos existen restos de antro folicular, los cuales forman una pequeña cavidad en el medio del cuerpo lúteo. Cuerp o hem or rágic o: durante la ovulación, muchos pequeños vasos de sangre se rompen y el folículo sufre una hemorragia. Esta hemorragia aparece como un coagulo de sangre en la superficie del ovario y este coagulo generalmente penetra en el centro del folículo en formación. La pared del folículo, se transforma en pliegues y las células de la teca y granulosa comienzan a mezclarse. La membrana basal forma la subestructura del cuerpo lúteo compuesta de tejido conectivo.
Figura 9-3. Anatomía luteal durante el ciclo estral en la vaca.
1A: el área dentro del círculo muestra un cuerpo hemorrágico. Nótese en el ápice la aparición de sangre 1B: el cuerpo hemorrágico fue cortado a la mitad. Nótese los restos del lumen folicular, el cual esta rellenado de un coagulo de sangre (flecha). 2A : el área designada por el círculo representa un cuerpo lúteo en desarrollo. 2B: el cuerpo lúteo fue cortado a la mitad. Nótese el aumento de tamaño comparado como se muestra en 1B. 3A: el cuerpo lúteo (circulo), en el pico de producción de progesterona. 3B: una gran masa de tejido naranja se puede ver cuando CL es cortado a la mitad. La cavidad central (flecha) son restos de antro folicular. No existe una cavidad central en cada CL. 4A : el círculo indica el área aproximada de un cuerpo lúteo anterior. cuerpo lúteo ha cambiado de color y tamaño. El componente secretado del tejido ha decrecido 4B: el significativamente como resultado de la luteólisis. La flecha indica otro CL de un ciclo anterior.
Figura 9-4. Anatomía luteal durante el ciclo estral en la oveja.
1A: el círculo nos indica dos cuerpos hemorrágicos. La estructura A parece que ovulo primero, puesto que contiene menos material coagulado.
1B : el área encerrada por el círculo etiquetada como B muestra el cuerpo hemorrágico cortado a la mitad. La flecha nos indica el coagulo.
2A: los círculos A y B nos indican cuerpos lúteos en desarrollo. 2B: el cuerpo lúteo B fue cortado a la mitad. Nótese en tejido luteal en desarrollo (circulo) que rodea una pequeña cavidad (flecha) la cual es el remanente del antro folicular. Nótese que la apariencia hemorrágica no esta mas presente.
3A: un cuerpo lúteo (circulo) durante el pico de la fase luteal. 3B: el tejido luteal cortado a la mitad es una relativa gran masa de tejido secretado. 4A: el círculo nos indica la superficie de un cuerpo lúteo anterior. 4B: el cuerpo lúteo se volvió mas claro y la masa de tejido secretada disminuyo en tamaño.
Figura 9.5. Anatomía luteal durante el ciclo estral en la cerda.
1A y 1B: el desarrollo del cuerpo lúteo entre los días 3 y 6. A causa de la variación en el largo del ciclo, y del tiempo de ovulación relativo al estado del mismo precisar la edad de este cuerpo lúteo es difícil de establecer. Nótese que todas las estructuras todavía tienen aspecto hemorrágico y algunas poseen un estigma visible (flecha), indicando el punto donde la ovulación ocurre. 2 A y 2 B: los números nos indican 6 cuerpos lúteos durante una alta actividad secretoria. El cuerpo lúteo 4,5 y 6 fueron cortados a la mitad. Nótese que el cuerpo lúteo 5 tiene un antro. 3 A y 3 B: cuerpo lúteo anterior. Nótese el color claro.
Figura 9.6. Anatomía luteal durante el ciclo estral en la yegua.
1 A: el cuerpo hemorrágico esta dentro del circulo. No es altamente visible desde afuera como en otras especies. 1 B : la flecha nos indica el tejido hemorrágico (desde arriba) dentro de las paredes del nuevo folículo ovulatorio, el cual fue cortado a la mitad. 2 A: el área designada por la flecha indica el cuerpo lúteo en desarrollo. 2 B: el cuerpo lúteo visto en 2 A fue cortado a la mitad. Nótese como el tejido ha rellenado la cavidad que se muestra en 1 B. La flecha indica un folículo que fue cortado. 3 A y 3 B: en ambos ejemplos las estructuras fueron cortadas en la mitad para mostrar la masa de tejido interno del cuerpo lúteo. Durante el pico de la fase luteal se pueden observar dos distintos tipos de cuerpo lúteos. En algunos existe una masa de tejido hemorrágico sin una cavidad central (3 A), mientras que en otros existe una cavidad central (flecha) (3 B). En casi todos los casos, el cuerpo lúteo en las yeguas esta enterrado dentro de la corteza ovárica y son muy difíciles de palpar por el recto. En los casos donde existe la cavidad el uso de la ultrasonografia es un método que puede ser usado para la identificación del cuerpo lúteo. 4 A y 4 B: dos ejemplos de cuerpos lúteos anteriores. Los ejemplares fueron cortados a la mitad. Nótese que el tamaño ha disminuido. La flecha en 4 B nos indica un coagulo residual de sangre dentro del cuerpo lúteo.
Las células luteales grandes (a veces llamadas células de la granulosa) varían en diámetro entre 20 – 40 micrones, dependiendo de la especie. En algunas especies (rumiantes), existe un gran número de gránulos secretores cerca de la membrana plasmática (Figura 9- 7 B). Estos gránulos secretores contienen oxitocina en el cuerpo lúteo del ciclo y se cree que contienen relaxina en el cuerpo lúteo de la preñez. Las células luteales pequeñas (a veces llamadas células tecales luteinizadas) tienen un diámetro menor a 20 micrones, poseen forma irregular y tienen numerosas gotas lipídicas en su citoplasma (Figura 9-7). No contienen gránulos secretores a diferencia de las células luteales grande. Tanto las células luteales grandes como pequeñas son esteroidogénicas (poseen la capacidad de producir esteroides), en este caso la progesterona.
El tej id o l ut eal c on sis te d e cé lul as lúteas g ran de s y d e c é lu las lúteas p eq u eñ as :
La s cé lu las lúteas g ran d es se or ig in an d e las c é lu las de l a granulosa. L as c é lu la s lúte as p eq u eñ as s e or ig in an de las cé lul as d e la t eca interna
Las células luteales grandes rara vez se multiplican después de la ovulación. Por lo tanto, el número total de células granulosas donadas por el folículo determina el número de células esteroidogénicas y así el potencial esteroidogénico del nuevo cuerpo lúteo formado. En otras palabras la función luteal puede estar relacionada con el vigor (a ser juzgado por el numero de células granulosas) del folículo previo a la ovulación. En las ovejas (y probablemente en otras especies) un incremento en el tamaño y peso del cuerpo lúteo es debido a causa de que aumentan tres veces en volumen las células luteales grandes al juntarse con las células luteales pequeñas que aumentan cinco veces su volumen. Así las células luteales grandes experimentan hipertrofia (incremento en el número de células), mientras se acercan a la luteólisis. Además de los cambios de las células esteroidogénicas, las no esteroidogénicas (fibroblastos, células capilares y eocinófilos) aumentan en numero durante el ciclo estral. El efecto neto de estos cambios celulares, es un marcado aumento del cuerpo lúteo.
Figura 9-7. Micrografía lumínica (A) y electrónica (B) de células lúteas ovinas en el día 12 del ciclo estral. Las células lúteas grandes (LLC) son redondeadas, gordas, con un gran núcleo esférico. Las células lúteas pequeñas (SLC) derivan de la teca interna y tienen forma estrellada. El citoplasma de las células lúteas pequeñas es más oscuro que el de las células lúteas grandes. Note el capilar (C) en B. La progesterona producida por ambos tipos de células tiene un rápido acceso a la sangre.
El “vigor” del cuerpo prob ablemente dependa de:
lúteo
El n úm er o d e c é lu las lútea s . El grado de vascu larización d e la s c é lu la s lútea s
La capacidad funcional (habilidad de producir progesterona) del nuevo cuerpo lúteo desarrollado puede también depender del grado de vascularización de las capas celulares del folículo. La capacidad del cuerpo lúteo de vascularizarse puede estar relacionada con su habilidad de sintetizar y entregar hormonas. Como se vio en el capitulo anterior, es sabido que el fluido folicular tiene factores angiogénicos. El grado por el cual dichos factores angiogénicos promueve la vascularización del cuerpo lúteo, esta probablemente relacionado con la cantidad de factores angiogénicos presentes en el tej ido folicular. Se cree que una insuficiencia en la función luteal (síntesis y secreción pobre de progesterona) es un importante contribuyente en los fracasos reproductivos en animales productores de carne. Un cuerpo lúteo produciendo niveles de progesterona por debajo de lo óptimo, probablemente resulte en la inhabilidad del útero materno para mantener el desarrollo temprano del embrión.
Figura 9-8. La progesterona (P4) producida por el CL, ejerce un feed-back negativo (-) sobre las neuronas GnRH del hipotálamo. Por lo tanto, se suprime la liberación de GnRH, FSH y LH y el estrógeno no puede ser producido. Se cree también que la P4 decrece el número de receptores de GnRH en la adenohipófisis. La P4 ejerce una fuerte influencia en el endometrio (E) uterino. Bajo la influencia de la P4 las glándulas uterinas ejecutan una activa función secretora. La P4 inhibe las contracciones del endometrio (M) y reduce su tono muscular. La P4 también promueve el desarrollo alveolar en la glándula mamaria.
Los órganos blancos principales para la progesterona son el hipotálamo, el útero y las glándulas mamarias (Figura 9-8). El útero tiene dos blancos. Estos dos tejidos uterinos son las glándulas endometriales y los músculos del miometrio. La progesterona estimula máximas secreciones por las glándulas endometriales. Los productos secretados por las glándulas endometriales contribuyen al ambiente para ayudar al desarrollo del concepto que flota libremente luego que entra al lumen uterino. Un importante rol inhibitorio de la progesterona es reducir las contracciones del miometrio.
Figura 9-9. Mecanismo de síntesis de progesterona por las células esteroidogénicas lúteas.
1: el colesterol esterificado es enviado a las células luteales principalmente bajo la forma de una escasa cantidad de lipoproteínas (LDL). El complejo LDL- colesterol se une con receptores específicos fuera de la membrana plasmática. El receptor del complejo LDL-colesterol es internalizado y el colesterol es luego liberado del complejo receptor en la forma de colesterol éster. Luego la LDL-colesterol es removida, se recicla el receptor y se vuelve disponible para transportar otro complejo LDL-colesterol. 2: La LH se une con un receptor específico (LHR) en la membrana plasmática. 3: El complejo receptor de la LH activa la proteína G, la cual activa la (AC). 4: La AC promueve la conversión de ATP a AMPc, el segundo mensajero. 5: La AMP activa las enzimas proteinitas quinazas. Las proteínas quinazas (a) aceleran la internalización de los receptores del complejo LDL-colesterol, (b) activa el colesterol esterasa la cual adhiere colesterol de sus ester y (c) promueve la entrada del colesterol a la mitocondria. 6: Las enzimas mitoncondriales son las responsables de convertir el colesterol en pregnelonona (preg). 7: La pregnelonona sale de la mitocondria y se convierte por medio de enzimas en progesterona (prog). La progesterona sale de la célula y entra en la sangre, donde viaja a los tejidos blancos.
Tal rol causa un efecto relajador en el mioetrio en vacas, cerdas y ovejas, pero no en yeguas. La inhibición de las contracciones miometriales se cree que es importante por que este produce una cierta condición de calma para la adhesión del concepto al
endometrio uterino. En las yeguas el concepto se traslada por el lumen uterino por la contracción del miometrio. Este fenómeno será discutido con mas detalle en el capitulo 13. La progesterona produce finalmente un desarrollo alveolar de las glándulas mamarias antes del parto, permitiendo de este modo el inicio de la lactancia. La Síntesis de Progesterona Requiere del Colesterol y la LH Las células luteales, para producir progesterona, necesitan la presencia de la LH basal (tónico) y del colesterol. El mecanismo por el cual la LH promueve la producción de progesterona en las células luteales está ilustrado en la (Figura 9-9). La progesterona es de suma importancia en el control endocrino de la reproducción, ya que esta ejerce una fuerte retroalimentación negativa en el hipotálamo (Figura 9-8). Elevados niveles de progesterona reducen la frecuencia de los episodios de la secreción basal de GnRH por el centro tónico. La amplitud de los pulsos es relativamente alta. Esto genera un patrón, que juntamente con la secreción tónica de FSH, permite a los folículos que se desarrollen durante la fase luteal. Estos folículos no alcanzan el estado preovulatorio hasta que la progesterona decrezca y la frecuencia de los pulsos de LH se incremente. Por lo tanto, altos niveles de progesterona, previenen el desarrollo de folículos preovulatorios, la producción de estrógeno, el comportamiento estral y la descarga preovulatoria de la GnRH y de la LH. La progesterona es inhibidora por que:
Reduce la amplitud y frecu encia del Gn RH basal. An ula el com por tamiento estral. Frena la descarga Pre-ovu latoria de LH. Reduce el tono m iom etrial.
La progesterona casi en su totalidad inhibe el comportamiento estral. En general las hembras bajo la influencia de la progesterona no despliegan estro y no aceptaran al macho para la copula. Sin embargo, como se señalo en el capitulo 7, la progesterona ejerce un efecto positivo de impregnación del cerebro, para realzar los efectos sobre el comportamiento producido por el estrógeno. Por ejemplo, si las vacas son ovariectomizadas (extirpación del ovario) y tratadas con estrógeno, estas van a ofrecer un comportamiento característicos del estro. Estos rasgos serán ampliados tanto en intensidad como en duración, si estas vacas son tratadas con progesterona por 5 a 7 días antes que reciban estrógeno. La Lisis del Cuerpo Lúteo Tiene Que Ocurrir Antes Que la Hembra Entre en la Fase Folicular La luteolisis significa la desintegración o descomposición (lisis) del cuerpo lúteo. Esto ocurre durante el primer al tercer día del periodo al final de la fase luteal. La luteólisis es un proceso por el cual el cuerpo lúteo sufre una degeneración irreversible caracterizada por una drástica caída del nivel de progesterona en sangre (Figura 9-1, 9-3 hasta 9-6). Las dos hormonas más importantes que controlan la luteólisis son la oxitocina
proveniente del cuerpo lúteo y la PGF2 producida por el endometrio uterino. La comunicación entre el cuerpo lúteo y el endometrio uterino es necesaria para que se lleve a cabo una luteólisis satisfactoria. El útero funcionando como un órgano endocrino, es responsable de producir la PGF 2, la cual produce luteólisis. Si la luteólisis no ocurre, el animal va a quedar en un estado de fase luteal permanente, ya que la progesterona del cuerpo lúteo inhibe la secreción de gonadotropinas (Figura 9-8)
Figura 9-10. Efecto de la histerectomía parcial y completa sobre la duración del ciclo estral en la oveja. La región cuadriculada representa la porción del útero que fuera removida quirúrgicamente.
La importancia del útero en el control de la vida útil del cuerpo lúteo se ilustra en la Figura 9-10. En los mamíferos exceptuando a los primates, la remoción completa del útero (histerectomía) después de la ovulación, genera que al cuerpo lúteo se mantenga funcional como si la hembra estuviera preñada. En ovejas con un útero intacto la vida útil de un cuerpo lúteo es igual a la que se ve en un ciclo normal (17 días). Sin embargo cuando el útero entero es removido (histerectomía total), la vida útil del cuerpo lúteo se prolonga por meses y es similar al periodo de gestación normal (148 días). Claramente la remoción total del útero influye dramáticamente en la vida del cuerpo lúteo. El útero es necesario para una luteólisis exitosa Cuando se realiza histerectomía parcial, se pueden observar menos efectos dramáticos. Por ejemplo cundo el cuerpo ipsilateral del útero (en el mismo lado) que el cuerpo lúteo, es removido, la vida útil del cuerpo lúteo es casi siempre el doble (35 días) que el ciclo normal. Por el contrario, cuando el cuerpo contralateral del útero (lado
opuesto) es removido, existe un pequeño, si existiera, efecto sobre la duración del cuerpo lúteo. La respuesta a la histerectomía parcial y total esta resumida en la Figura 9-10.
Figura 9-11. Ilustración esquemática del sistema vascular del intercambio de Contracorriente en la vaca, cerda y oveja. La PGF2 alfa uterina es transportada directamente desde la vena útero-ovárica dentro de la arteria ovárica donde tiene un efecto lítico directo sobre el CL.
Diversos descubrimientos importantes surgieron de los clásicos experimentos ilustrados en la Figura. 9-10. Primero el útero es requerido para la lisis del cuerpo lúteo. Por lo tanto, el útero produce sustancias que causan la luteólisis. Segundo, la remoción del cuerno uterino ipsilateral, prolonga la vida del cuerpo lúteo, mientras que la remoción del cuerno contralateral, no prolonga la vida del cuerpo lúteo. Resulta obvio un efecto local del cuerno ipsilateral ejercido directamente sobre ovario que contiene al cuerpo lúteo. Un efecto local puede producirse además por el hecho de que cuando el ovario es transplantado al cuello de la hembra, permaneciendo el útero permanece intacto en su lugar, la vida del cuerpo lúteo se prolonga por varias semanas. Colectivamente, lo que estos experimentos nos dicen es que: 1) el útero es responsable de la luteólisis y 2) el útero debe estar cerca del ovario. Lo que usted debe entender ahora sobre la discusión anterior, es que el útero es necesario para causar la luteólisis. Claramente, el útero debe secretar sustancias las cuales puedan causar la destrucción del cuerpo lúteo .Después de años de intensa y dura investigación, se ha demostrado que la PGF 2 es la responsable de la luteólisis en el ganado.
Un sistema de intercambio de contracorriente vascular asegura que la PGF 2 alcance el ovario en cantidades su ficientes para causar lu te l is is . ¿Como hace la PGF2 para llegar del útero al ovario, donde se produce la luteólisis? La PGF2 uterina es transportada desde el cuerno uterino ipsilateral hasta el ovario, a través de un mecanismo de intercambio de contracorriente vascular. El sistema de intercambio de contracorriente vascular involucra dos vasos que corren estrechamente asociados uno con el otro, en el cual la sangre de uno de ellos fluye en la dirección opuesta al vaso adyacente. La sustancia de bajo peso molecular existente en grandes concentraciones en unos de los vasos, se trasloca al vaso adyacente, donde estas está en menor concentración. La PGF2 producida en el endometrio entra a la vena uterina, donde esta en una concentración relativamente alta. La arteria ovárica esta en intima relación con la vena útero-ovárica. En efecto, hay un íntimo contacto con la vena uterina, donde la PGF2 es transferida a través de las paredes de la vena útero-ovárica a la sangre de la arteria ovárica, donde la luteolisina se encuentra en una concentración relativamente menor (Figura 9-11). Esta relación anatómica especial asegura que una gran proporción de PGF2 producida por el útero sea transportada directamente al ovario y al cuerpo lúteo sin ser diluida en el sistema circulatorio. Este mecanismo es particularmente importante desde que la PGF2 se desnaturaliza casi en su totalidad durante el paso circulatorio por los pulmones en ovejas y vacas (98 al 99%). En las cerdas solo el 40% de la PGF2 se desnaturaliza en la circulación pulmonar. Cuando entra en la arteria ovárica, la PGF2 puede ejercer efectos líticos directos sobre el cuerpo lúteo, antes que esta entre al sistema circulatorio general. El sistema de intercambio de contracorriente esta presente en vacas, cerdas, y ovejas pero no en yeguas. Las yeguas no metabolizan la PGF2 tan rápido como otras especies, de allí que la necesidad de un transporte local especializado no es importante en ellas. Además, se cree que el cuerpo lúteo de la yegua, es más sensible a la PGF2 que el cuerpo lúteo de la oveja. La PGF2 exógena causa luteólisis durante aproximadamente 60% del ciclo en la mayoría de las especies. Por ejemplo, esta ejerce el mayor efecto potencial después del día 6 del ciclo y casi siempre causa luteólisis si se la administra después de ese día en las vacas. Por el contrario, la PGF2 tiene un efecto insignificante durante los primeros dos hasta el 4º día después de la ovulación. En los cerdos, el cuerpo lúteo no es sensible a la acción luteolítica de una dosis simple de PGF 2 hasta los días 12 a 14 del ciclo. La PGF2 se usa ampliamente para causar la regresión del cuerpo lúteo y así sincronizar el estro y la ovulación, induciendo el aborto y algunas veces el parto. La oxitocina de origen luteal esti m ul a la s ínt esis de PGF2 alf a.
¿Qué estimula la producción de PGF 2 durante la fase luteal tardía? Además de progesterona, las células luteales grandes sintetizan y secretan oxitocina. De hecho, en las vacas y ovejas el cuerpo lúteo contiene grandes cantidades de oxitocina. La oxitocina luteal es almacenada en gránulos secretores, análogos a aquellos observados en las terminales nerviosas de la glándula pituitaria posterior. Cuando la oxitocina es inyectada en ovejas cerca del final de la fase luteal, aparecen en el sistema circulatorio episodios de
PGF2 en respuestas a aquellas inyecciones. El aumento episódico de la PGF2 causa luteólisis. Por el contrario, la inmunización contra la oxitocina (desarrollo de anticuerpos que destruyen la oxitocina) aumenta la duración de la fase luteal en las ovejas. La oxitocina luteal se ha visto que es sintetizada por el mismo ARNm que es encontrado en los nervios de la glándula pituitaria posterior. El modelo de la secreción de oxitocina luteal, a través de la secreción metabólica de la PGF2 durante los últimos 6 días del ciclo estral, es mostrado en la Figura. 9-12.
Figura 9-12. Cambio en la secreción de PGF2 alfa los últimos 6 días del ciclo estral reflejado por las concentraciones de metabolitos de la PGF2 alfa (PGF=M). Los episodios de la oxitocina luteal coinciden casi perfectamente con los episodios del PGF-M. Cuando ocurren alrededor de 5 pulsos en un periodo de 24 horas, se produce la luteólisis.
Figura 9-13. Relación entre receptores de oxitocina endometrial (barras sombreadas) y la PGF2 alfa (línea) durante el ciclo estral en la oveja. Cuando los receptores de oxitocina se incrementan, se incrementa también la sensibilidad a la oxitocina. La PGF2 alfa es luego sintetizada en grandes cantidades durante los días 13 al 17 del ciclo estral.
Es obvio que los pulsos de la oxitocina luteal coinciden aproximadamente con los pulsos de los metabolitos de la PGF2 La razón de que se mida los metabolitos de la PGF2 en vez de la PGF2 es que la vida de estos es más larga y son más fáciles de
medirlos. Los niveles de metabolitos de PGF2 en sangre reflejan directamente en los niveles de PGF2 durante la primera mitad de la fase luteal, la secreción de la prostaglandina desde el endometrio uterino es casi inexistente. Sin embargo durante la fase luteal tardía, la secreción de PGF2 comienza a ocurrir en forma pulsátil (Figura 9-12 y 9-13). Los pulsos se incrementan en frecuencia y amplitud a medida que el final de la fase luteal se acerca. Ha sido establecido, de que un número crítico de pulsos de PGF 2 dentro de un tiempo dado, es requerido para inducir una luteólisis completa. El número exacto de pulsos requerido no ha sido definido para todas las especies. Sin embargo, en base a datos experimentales, se dice que para las ovejas, se requiere de 5 pulsos en un periodo de 24 horas, para inducir una luteólisis completa. Liberaciones pulsátiles de PGF2 aparentemente no son requeridas bajo condiciones de administración exógena de PGF2 El útero debe exponer un elevado nivel de progesterona por un periodo de días antes de que esta pueda sintetizar y liberar PGF2 en cantidades suficientes para causar la luteólisis. Durante la primera parte del ciclo estral la progesterona previene la secreción de PGF2 bloqueando la formación de receptores de oxitocina en el útero (Figura. 9-13). Después de los días 10 a 12 del ciclo estral, la progesterona pierde la habilidad de bloquear la formación de receptores de oxitocina; sin embargo, no se conoce como esto ocurre. Durante la fase luteal tardía, la oxitocina suministrada exógenamente causa la secreción de PGF2 por el útero. Inyecciones de PGF 2 durante la fase luteal tardía da inicio a una rápida liberación de oxitocina ovárica. Así, la oxitocina y la PGF2 se estimulan mutuamente de una forma de retroalimentación positiva. Como se vio en la Figura 9-12, al final de la fase luteal existen episodios de secreciones casi simultáneas de oxitocina y PGF2 en la circulación sanguínea. En las ovejas, episodios de oxitocina preceden a los episodios de PGF 2 En este momento, la respuesta uterina a la oxitocina de la fase luteal, es incrementada por el aumento del número de receptores de oxitocina en el endometrio (Figura 9-13). Mientras mayor sea el número de receptores de oxitocina del endometrio, mejor será la capacidad de la oxitocina de estimular la síntesis de PGF2 La lu teólisis resu lta en:
Cesación d e la produ cción de P4 Regresión estructural para formar un cuerpo albicans. Desarrollo folicular e inicio de una n ueva fase folicular.
El mecanismo intracelular que causa la luteólisis ha sido la razón de intensas investigaciones durante los últimos 10 años. Una de las teorías originarias que explicaba la reducción del cuerpo lúteo era que, la PGF2 causaba la reducción del flujo sanguíneo al cuerpo lúteo a causa de una vasoconstricción de las arteriolas que irrigan al tejido luteal. Mientras el flujo de sangre al cuerpo lúteo decrecía durante la luteólisis, dicho flujo al cuerpo lúteo sigue siendo de 5 a 20 veces más grande que el flujo alrededor del tejido ovárico. Así, la isquemia (reducción del flujo sanguíneo), como un primer modo para la luteólisis parecía improbable. Es sabido que los capilares en el cuerpo lúteo se van degenerando durante la luteólisis. Es posible que esta degeneración capilar sea más responsable por la reducción del flujo sanguíneo que la vasoconstricción asociada a la PGF2 No obstante, un grado de interrupción circulatoria está asociado con el proceso
de luteólisis. Sin embargo, es poco probable que esta interrupción hacia los vasos luteales pueda influir en la luteólisis. Un segundo pensamiento, es la teoría que la PGF 2 uniéndose a receptores específicos en las grandes células luteales, desencadenen una cascada de eventos resultando en la muerte de dichas células y así cesa la esteroidogénesis. Estos eventos son presentados en la Figura 9-14.
Figura 9-14. Pasos propuestos que resultan en una pérdida de la producción de progesterona por las células esteroidogénicas.
1: La PGF 2 se une a receptores específicos de la membrana plasmática de las grandes células luteales. 2: Se cree que el complejo receptor de PGF 2 abre los canales de ca++ para que éste pueda penetrar en la célula. Se piensa que las altas concentraciones intracelulares de ca++ causan efectos apoptóticos (muerte celular programada). 3: El complejo receptor de PGF 2 también activa proteínas de quinasas-C (PK-C) la cual inhibe la síntesis de progesterona.
El Sistema Inmune Puede Ser Responsable de la Regresión Estructural del Cuerpo Lúteo Es bien sabido que los macrófagos y linfocitos están presentes en el cuerpo lúteo en el momento de la luteólisis. Estas células son capaces de realizar una fagocitosis de las células luteales. Las células fagocíticas aumentan antes de que inicie la luteólisis. La tarea realizada por los estímulos quimiotáxicos de atraer a las células fagocíticas al tejido luteal no ha sido identificada. Macrófagos y linfocitos producen un material llamado citosina. Las citocinas son proteínas no anticuerpos producidas por una variedad de células inmunes (macrófagos, linfocitos y leucocitos) que actúan como mediadores intercelulares de la respuesta inmunológica. Ejemplos de citocinas son interferones, interleuquinas, y los factores del tumor necrótico. Se ha visto que la citosina causa la
muerte de las células luteales in vitro. Estas también inhiben la síntesis de progesterona producida por las células luteales. Aunque el papel que juega la citosina en la luteólisis no es claro, resulta que la morfología normal y integridad funcional del cuerpo lúteo, puede verse reducido cuando la citosina está presente. Además del efecto directo sobre las células luteales, las citosinas pueden servir como agentes que provocan un proceso llamado apoptosis, el cual es un fenómeno que ha sido descrito como muerte celular programada. Es bastante normal para las células de todo el cuerpo, morir sobre un fundamento diario. La muerte celular ocurre por uno o dos procesos. El primero, por necrosis celular producida por daños patológicos. El segundo tipo de muerte celular, apoptosis, es un proceso bioquímico ordenado. Este proceso involucra distintos cambios bioquímicos y morfológicos en las células. El proceso de apoptosis es probablemente el ultimo paso, dando como resultado la muerte de las células luteales. La destrucción final y limpieza de las células luteales per se, es probablemente realizado por macrófagos los cuales fagocitan las células luteales dañadas. Con el tiempo, las células luteales desaparecen completamente dejando solo tejido conectivo detrás. Así se forma una cicatriz llamadas cuerpo albicans. Algo Más Sobre Fertilidad Los elefantes hembras tienen un ciclo estral particularmente largo (16 semanas) y una gestación de 22 meses. ¿Que nos dice esto a cerca del CL de los elefantes? La regresión de CL en humanos y otros primates no esta controlado por el útero. Sin embargo la PGF2 inducirá la luteólisis en los primates. Se cree que la PGF2 de origen ovárico es la responsable de causar la regresión luteal. El cuerpo lúteo de la mayoría de los roedores (ratas, ratones, hámster y gerbils) no se desarrolla a menos que ocurra la copulación. La estimulación producida por el pene el cervix causa la liberación de la prolactina de la hembra. La prolactina es luteotrófica y causa la formación del cuerpo lúteo. La fase luteal del ciclo estral de los canguros es mas larga que la preñez. Investigadores de la North Caroline State University observaron una cerda que tenia 128 cuerpos lúteos en ambos ovarios. Esto es 10 veces más que el número normal de cuerpos lúteos. La causa de este elevado número de ovulaciones es desconocida.
