EFECTOS DEL CASTRADO Y DEL ESTRADIOL EN RATAS
Dalmasso David Leonel. Libson Lucas Martin Cátedra de Fisiología Animal, FCEFyN. Noviembre 2012. RESUMEN
Los estrógenos, secretados por los ovarios, poseen una actividad predominante (frente a la progesterona) en la preparación preparación para la cópula y la fecundación fecundación (controlan el ciclo ciclo sexual de las hembras, inducen el estro). Para demostrar los efectos del estradiol se utilizaron ratas ya que su ciclo sexual dura entre 4 a 5 días. Se utilizaron 4 ratas; dos fueron tomadas tomadas como control, otra se la ovariectomizó ovariectomizó y recibió una dosis diaria de estradiol estradiol 0,1 ml durante los siguientes 6 días, días, la otra también fue castrada pero pero no recibió estradiol en ningún momento. También se observo la conducta sexual de las hembras finalizar se sacrificaron sacrificaron las 4 utilizando el método llamado “preferencia de compañero sexual”. Al finalizar ratas y se compararon sus úteros. Los objetivos del trabajo son evidenciar los efectos de la castración y de la aplicación exógena de estradiol en ratas castradas, el comportamiento comportamiento sexual y/o copulatorio, desarrollo desarrollo y morfología del útero. Los resultados indicaron que que el estradiol induce el estro en ratas y que que en esta etapa existe una preferencia hacia machos activos activos sexualmente de parte de las ratas problemas. problemas. Igualmente se observaron diferencias morfológicas morfológicas en úteros de ratas con dosificación de estrógenos exógenos, con hipertrofias o de mayor tamaño. INTRODUCCION
El estradiol (E2 o 17β-estradiol, como también oestradiol) es una hormona esteroide sexual femenina. El estradiol es abreviado E2 ya que tiene dos grupos hidroxilos en su estructura molecular. La estrona tiene 1 (E1) y el estriol tiene 3 (E3). El estradiol es alrededor de 10 veces más potente que la estrona y alrededor de 80 veces más potente que el estriol en sus efectos estrogénicos. A excepción de la fase temprana folicular del ciclo menstrual, sus niveles sanguíneos son algo más altos que los de la e strona durante los años reproductivos de la mujer. Por lo tanto, el estradiol es el estrógeno predominante durante los años reproductivos tanto en los niveles séricos absolutos como también en la actividad estrogénica. Durante los años reproductivos, la mayoría del estradiol en las mujeres es producido por las células granulosas de losovarios losovarios por la aromatización de la androstenediona (producida en las células foliculares tecales) a estrona, seguido por la conversión de estrona a estradiol por 17β -beta hidroxiesteroide deshidrogenasa. Pequeñas cantidades de estradiol también son producidas por la corteza suprarrenal, y (en hombres), por los testículos. El estradiol no es únicamente producido en las gónadas: En ambos sexos, las hormonas precursoras (específicamente la testosterona) son convertidas por aromatización a estradiol. En particular, el tejido adiposo es activo en convertir los precursores a estradiol, y continúan haciéndolo aun después de la menopausia. El estradiol también es producido en el cere bro y en las paredes arteriales.
El estradiol entra libremente a las células e interactúa con el receptor celular. Después de que el receptor estrogénicose haya unido a su ligando, el estradiol puede entrar al núcleo celular de la célula objetivo, y regular la transcripción genética, que lleva a la formación del ARN mensajero. El ARNm interactúa con las ribosomas para producir proteínasespecificas que expresan el efecto que el estradiol tiene sobre la célula o bjetivo. El estradiol se une bien a ambos receptores estrogénicos, ERα, y ERβ, a diferencia de ciertos otros estrógenos, en particular las medicaciones que actúan en solo uno de estos receptores. Estas medicaciones son llamadas moduladores selectivos de los receptores estrogénicos, o por el acrónimo en inglés SERMs.
El estradiol es el estrógeno natural m ás potente. Ciclo estral en la rata
El ciclo estral de la rata dura entre 4 y 5 días y se puede dividir en cuatro fases que se caracterizan por marcadas diferencias en los niveles plasmáticos de las hormonas reproductivas. Dado que las características de las células del epitelio vaginal son típicas de cada fase del ciclo estral, un análisis exhaustivo de este epitelio, a través del método de frotis o exudado vaginal, permite identificar estas fases, que describimos a continuación: PROESTRO-dura aprox. 12 hs. Los folículos antrales en expansión secretan estrógenos, que promueven la proliferación y el consecuente engrosamiento del epitelio vaginal, entre otros efectos. Al final de esta fase aumenta la frecuencia de los pulsos de GnRH y consecuentemente de FSH y LH, esta última desencadenará la ovulación. En el frotis vaginal observamos células epiteliales nucleadas y redondas, simples o en capas y ausencia de leucocitos. ESTRO-dura aprox. 9-15 hs. En este período ocurre la ovulación, aproximadamente a las 10 hs de comenzado el estro y la hembra se encuentra sexualmente activa. Durante esta fase, la hembra aumenta su atractividad, debido a la hinchazón de la vulva y la liberación de feromonas, y despliega comportamientos proceptivos de búsqueda del macho, así como lordosis, postura dorsoarqueada en respuesta a la monta del macho, que permite la intromisión del pene en la vagina (esta postura se utiliza como índice de re ceptividad sexual). La receptividad sexual dura alrededor de 13 hs y usualmente se liberan entre 10 y 20 óvulos por ovulación. Debido a la caída de los niveles de estrógenos, la capas más externas del epitelio vaginal se queratinizan y descaman hacia el lumen. Por este motivo, el frotis vaginal se caracteriza por grandes cantidades de células cornificadas, chatas, irregulares y sin núcleo. METAESTRO-dura aprox. 21 hs. Durante esta fase, el efímero cue rpo lúteo secreta progestágenos y pequeños folículos antrales comienzan su crecimiento. A través del epitelio vaginal, delgado y con escasa actividad mitótica, migran leucocitos hacia el lumen. Por e ste motivo, en el frotis vaginal se observa la presencia de abundantes leucocitos y algunas células cornificadas. DIESTRO-dura aprox. 56 hs. Durante esta fase continua el crecimiento folicular promovido por la FSH, con la consiguiente liberación de concentraciones crec ientes de estrógenos. Si bien el epitelio vaginal aún es delgado, comienza su proliferación, por lo que e n el frotis vaginal se observan leucocitos y algunas células epiteliales nucleadas.
EXPERIMENTO
Se realizo un extendido vaginal de las 4 ratas, con el objetivo de saber en que parte del ciclo se encontraban antes de empezar el experimento. Los resultados fueron los siguientes: Rata 1: Estro. Rata 2: Diesto. Rata 3: Diestro. Rata 4: Proestro.
Castración : 2 ratas fueron castradas (ovariectomizadas) y las otras 2 quedaron a modo de
control. Se procedió a pesar las 2 ratas castradas, con el objeto de dosificar la cantidad de justa de hidrato de cloral 6%. Se utilizan 0,7 ml de hidrato de cloral cada 300 gramos de peso corporal. Una vez anesteciadas, se empezó con la cirugía, siguiendo las instrucciones de la Jefa de TP. Una vez finalizada la cirugía, se puso a las 2 ratas castradas (OVX) en una caja y las 2 ratas control en otra caja.
Administración de Estradiol: Desde el dia de la castración, y consecutivamente durante
una semana, se le administro a la rata numero 2 0,1 ml de Estradiol, inyectado intraperitonialmente.
Durante la semana que duro el experimento, se realizaron diaramente un extendido vaginal a las 4 ratas para verificar e n que estado del ciclo mestrual se e ncontraban las mismas. Los extendidos expusieron los siguientes resultados: RATA
1234-
OVX OVX+E2 CONTROL CONTROL
Miercoles
Jueves
Viernes
Sabado
Lunes
Martes
Miercoles
E D D P
E E P E
M E M D
E E D D
M E M E
M E E D
M E D P *E: Estro.
*P: Proestro. *D: Diestro. *M: Metaestro.
Test de preferencia sexual: Durante 5 dias previos al test, se coloco a cada hembra
durante 5 minutos por dia en el aparato de campo abierto para producir su habituación y familiarización con el entorno, sin la presencia de los animales estimulos. El dia anterior al sacrificio, se procedió a la exposición de las ratas experimentales (castradas) a la presencia de un macho act ivo sexualmente y una hembra en estro, confinados en sendas jaulas de alambre en los extremos de la arena. Se registro el comportamiento con una filmadora durante 5 minutos aproximadamente. El aparato de campo abierto tiene las siguientes divisiones, dependiendo en la c ercanía de que animal estimulo (o zona neutral) se encuentra la rata experimental. Cabe destacar, que se toma como patrón de invasión a cualquier zona que solo la cabeza de la rata experimental entre en dicha zona.
Se procedió a contar el tiempo que la rata experimental permanecia e n las 3 zonas definiéndose: A: vecindad del macho. B:vecindad de la hembra. C:zona neutra. Luego se calcula el porcentaje del tiempo que paso en cada zona: (Tiempo pasado en un area particular/tiempo total registrado)*100. Finalmente se calcularon los Puntajes de Prefer encias, siendo este: Tiempo pasado en la vecindad del macho-Tiempo pasado en la vecindad de la hembra. Un Puntaje de Preferencia positivo indicaría una preferencia por el macho.
Los resultados fueron los siguientes:
Rata Numero 1 (OVX):
Con hembra: 80 segundos. (21,97%) Zona neutral: 133 segundos. (36,53%) Con macho: 151 segundos.(41,48%)
Rata Numero 2 (OVX+E2):
Con hembra: 44 segundos.(14,66%) Zona neutral: 97 segundos.(32,33%) Con macho: 159 segundos.(53%)
Rata Numero 3 (Control):
Con hembra: 36 segundos.(12%) Zona neutral: 150 segundos.(50%) Con macho: 114 segundos.(38%) Luego, los puntajes de referencia resultaron: Rata 1: 151-80=71 segundos Preferencia por el macho. Rata 2: 159-44=115 segundosPreferencia por el macho. Rata 3: 114-36=78 segundosPreferencia por el macho. Con estos resultados, se afirma que la inyección de Estradiol promueve la preferencia sexual por un macho act ivo; y que la castración sin la inyección la reduce.
Morfologia Uterina: Luego de sacrificar las 4 ratas, se le extirpo el utero para poder
compararlos morfológicamente. Los resultados fueron los siguientes:
*Rata 1: OVX *Rata 2: OVX+E2 *Rata 3: Control
Como se puede observar, en la rata numero 1 podemos apreciar una ligera disminución del tamaño (atrofia) y un color mas claro en r elación a las ratas 2 y 3. En la rata 2 hay una hipertrofia uterina y un color mas oscuro respecto a la rata control, que se encontraba en Diestro. Todo esto permite controlar que el t ratamiento a largo plazo con estrógeno (estradiol) origina hipertrofia endometrial (Ganong) mayor a la normal, y por lo tanto podemos deducir que este utero estaba predispuesto a recibir el cigoto. En síntesis podemos decir que, respecto al tamaño y la vascularización: Rata 1
Test de Aprendizaje: Este test consiste en 3 etapas:
La adquisición: que es la exposición del sujeto experimental al e stimulo doloroso. La consolidación: que es el tiempo que se deja al sujeto para que asimile y procese la información recibida en la adquisición. (En este caso fue de 30 minutos.) La recuperación: que consiste en el test en si, se vuelve a exponer al sujeto al estimulo y se observan los cambios. Este experimento lo realizamos introduciendo a las ratas e n una caja que posee una plataforma libre de estimulo, y que el r esto del suelo produce una descarga inofensiva, la cual seria el estimulo en si. Se tomo el tiempo en el que la rata se bajaba de la plataforma libre del estimulo, apoyando sus 4 patas sobre la zona agr esiva. Los tiempos medidos fueron los siguientes: Rata 1: OVX Rata 2: OVX+E2 Rata 3: Control Rata 4: Control
Aprendizaje
Memoria
1,64s
13,02s
1,25s
15,95s
9,74s
38,09s
3s
3,55s
Podemos concluir que la rata control manifiesta un claro desarrollo superior de la memoria en relación a las ratas castradas. Esto podría deberse a que al no tener ovarios que produzcan las hormonas que deberían producir normalmente, no se completa el feedback natural que debería haber entre estas hormonas y el hipotálamo, afectando a la memoria.
CONCLUSION
En animales, el ciclo estral es un parámetro de gran sensibilidad y es utilizado para brindar información acerca de la respuesta del órgano r eproductivo y del entorno hormonal influyente. En concordancia con los efectos obtenidos el Estradiol parece ser fundamental en la preferencia sexual ya que seria necesaria para que la rata incie el Estro. Finalmente es evidente una acción trofica de esta hormona a nivel utero, que se ve incrementado al aumentar la concentración o tiempo de permanencia de la misma.
BIBLIOGRAFIA
Suarez, M. (2012) Fisiología Animal. Guía de trabajos prácticos. Imprenta CEICIN.Cordoba.Argentina. Ganong,W.F. (18° edición, 2006). Manual de Fisiología Medica. Editorial: El Manual Moderno S.A. Mexico. http://es.wikipedia.org/wiki/estradiol
