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FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 1 22/05 Introducción. La función reproductiva forma parte de un ciclo vital y es complicado determinar donde se inicia este ciclo, el inicio de la vida es un termino complejo, porque para decir que un organismo es vivo, se necesitan varias condiciones y mas aun al definir al ser humano. En términos biológicos la vida se entiende como un ciclo en el cual una vez que somos capaces de desarrollarnos y madurar, y que nuestros órganos estén desarrollados, somos capaces de producir estas células germinales tanto hombres como mujeres y luego tenemos la capacidad de poder reproducirnos. Al producirse la función de estas células, y de procesos que tienen que ver con meiosis (paso importante para la formación de cigotos, divisiones mitóticas y luego diferenciaciones que dan origen al feto y al recién nacido). Luego la división mitótica para permitir nuestro desarrollo y asi nuevamente tener la capacidad de generar estas células que permiten mantener el proceso reproductivo. Además hay señales fundamentales que permiten uno de los pasos importantes que es la producción o maduración de las células germinales; ovocito en el caso de la mujer, espermatozoides en el caso del hombre. Señales para la maduración de células germinales En el caso femenino: La maduración se produce por señales desde el eje hipotálamo – hipófisis – gonada? – hormona liberadora de gonadotrofina – gonodotrofina. En primera instancia la FSH que permite la primara parte de este proceso de maduración folicular, genera señales que permiten la liberación de la mayor cantidad de estradiol (estrógenos) y posteriormente a partir del cuerpo luteo. Además estradiol comienza a sintetizar progesterona y luego la LH que permite generar el proceso de ovulación y posteriormente mantener el cuerpo luteo. Entonces nosotros tenemos en distintas etapas del ciclo la acción principal de algunas hormonas, la producción de estrógenos (estradiol principalmente) y progesterona para generar los cambios uterinos necesarios y las modificaciones que dan origen a las características sexuales secundarias: pj la maduración de la glandula mamaria que permite la lactancia. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 2 En el caso masculino: Las células testiculares responden a las mismas señales, tienen el mismo eje: hipotálamo – hipófisis – hormona liberadora de gonadotrofina – gonodotrofina – FSH y LH. El mecanismo se diferencia en lo que ocurre a nivel de las células de la pared testicular: la células de leyding y las celulsa de sertori, en cuanto a que la producción de gametos masculinos se produce constantemente en el tiempo a partir de que llega a cierto grado de madurez, comienza la producción de espermatozoides y eso produce de Novo, es decir, desde síntesis inicial se produce constantemente la producción de gametos a diferencia del caso femenino donde la producción inicial de las células germinales se establece en la vida fetal y luego ocurre un proceso de selección y maduración. Entonces hay una diferencia que establece cierta medida de control del proceso reproductivo sobre todo en cuanto a lo que ocurre con los ovocitos. En el hombre las señales del eje- hipotálamo-hipofisiaro liberaran GnRH que provocara la secresion de LH y FSH por parte de la gonada que serán captadas por las células de Leydig y células de Sertoli lo que ayudara a la formación de espermios durante la pubertad. Ovarios 1) Función exocrina que tiene que ver con la ovogénesis § Producción y liberación de gametos femeninos. (células primordiales y luego permitir su maduración) § Cada 20 días produce unóvulo § La célula precursora del óvulo es la ovogonia § Antes del nacimiento, la ovogonia se diferencia en ovocito primario y en esta etapa permanece luego del nacimiento hasta que llegan las señales que permite su maduración. 2) Función endocrina Tres formas de estrógenos § β -estradiol (principal, más potente e importante.) § Estrona § Estriol Estos estrógenos permiten el importante desarrollo o los cambios a nivel uterino, además de desarrollar las características sexuales secundarias. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 3 Progesterona § Aumenta en la 2° mitad del ciclo ovárico § Permite la preparación del útero para la implantación que se da en la 2° mitad del ciclo ovárico § Permite la preparación de las trompas de Falopio para nutrición del ovocito § Y durante el embarazo se mantiene Aumentada, porque es necesaria para mantener las condiciones que va a hacer posible que se mantenga el proceso gestacional. Estructura anatómica del útero y ovarios destaca las más importantes. Las paredes de la trompa de Falopio poseen músculos, son células musculares que generan movimientos peristálticos, por lo tanto, hay una cierta autonomía de estas células musculares en cuanto a producir contracciones sobre todo cuando entran en contacto con el ovocito. o Lo que se sabe de estas es que los músculos generan estos movimientos peristálticos que permiten el movimiento del ovocito hacia el útero. CAPAS INTERNAS: ENDOMETRIO Y MIOMETRIO. o MIOMETRIO Corresponde al musculo liso que tiene que sufrir estas modificaciones a nivel molecular para que pueda permitirse el proceso de gestación y luego debe volver a sufrir ciertas modificaciones en base a señales que permiten que se active la contracción para permitir el parto. o ENDOMETRIO sufre modificaciones periódicas durante el ciclo ovárico constante, se producen nuevos vasos sanguíneos a nivel uterino para permitir en primera instancia la implantación. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 4 CICLO OVARICO. El ciclo ovárico comprende 2 fases: Fase Folicular desarrollo y maduración del ovocito. o El folículo creciendo de tamaño, va madurando ya que recibe la señal de la hipófisis FSH pasando a folículo dominante capaz de producir estrógenos de manera muy significativa. Fase lútea el mantenimiento y mayor engrosamiento del útero para permitir la implantación o Luego viene la LH que da la señal clave de la ovulación. El resto de las células foliculares después se mantienen como cuerpo lúteo secretando hormonas y ya que después empiezan a desfallecer cuando no se produce la implantación. Angiogénesis uterina formación de vasos sanguíneos a partir de otros vasos sanguíneos ya presentes, al formarse estos nuevos vasos, la zona se vuelve edematosa (acumulación de líquido rico en nutrientes) El útero está altamente vascularizado porque si hay una implantación comienza a cabo el proceso de invasión del trofobalsto y estas se encontraran rápidamente con vasos sanguíneos. Si no hay vascularización esas células no encontraran vasos sanguíneos suficientes y no se llevara a cabo el proceso gestacional. Muchas de las fallas del proceso de reproducción, alguna causa de infertilidad, pueden estar relacionadas con mala vascularización uterina. La LH es la que da la señal clave para la ovulación principio básico de los anticonceptivos de emergencia, porque inhibiendo la liberación de LH se inhibiría también la ovulación y podría suprimir el ciclo ovárico. a diferencia de si se consumen anticonceptivos regularmente porque no hay fase folicular (no se produce la maduración del folículo) FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 5 El ciclo ovárico dura aprox 28 días. En el día 14 se produce la ovulación, lo que ocurre a nivel uterino, es principalmente un engrosamiento que se va a dar por el aumento de estrógenos, aumenta el grosor del endometrio y aumentara el tamaño de las glándulas secretoras. Luego de la ovulación en la fase lútea se mantiene la liberación de estrógenos y aparece de manera significativa la progesterona,la cual aumentara la vascularización y si hay más vasos sanguíneos aumenta el flujo de sangre hacia el útero y disminuye la resistencia. ¿Alrededor de qué día debiera ocurrir la implantación? El día 20 aprox, una semana después de la ovulación, entre el día 20-24 es el periodo óptimo donde se da el mayor engrosamiento del endometrio. Si no ocurre la implantación se produce el descarte de este engrosamiento endometrial. Para que ocurra la implantación este día, la fertilización debe producir el día 14-15 (24 horas luego de la ovulación). El periodo de mayor fertilidad se dice que es 3 días antes y 3 días después de la ovulación ya que el espermatozoide puede vivir varios días en las trompas. El periodo de mayor fertilidad se dice que es 3 días antes y 3 días después de la ovulación ya que el espermatozoide puede vivir varios días en las trompas. Si no fuera por la viabilidad del esperpatozoide, y solo viviera unas horas, la ventana de fertilización quedaría restringida al periodo de ovulación, y la capacidad de reproducción de nuestra especie, quedaría suprimida, y hubiéramos desaparecido hace tiempo, por la baja probabilidad de embarazo Maduración folicular. El folículo pasa por distintas etapas: folículo primario, secundario, terciario, folículo de Graaf hasta que se produce la maduración y el ovocito acompañado por células de la granulosa que en primera instancia permiten la nutrición al ovocito además de ser una barrera selectiva para el espermatozoide. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 6 El proceso de maduración folicular se da en varias etapas y la etapa inicial ocurre en la vida fetal y acá tenemos diferencias muy significativas con la gametogénesis del hombre por los periodos que se produce esto. Tenemos que en la vida fetal se produce la primera etapa de migración, mitosis, comienza la división meiótica del ovocito. Aparecen las células primordiales de esta aparece la ovogonia y ahí deriva el ovocito primario, esto pasa a constituir el folículo primario. Entonces al momento del nacimiento encontramos folículos primarios con ovocitos primarios que están en la primera fase de la división meiótica. Aquí pasa algo muy significativo: al momento del nacimiento se detiene la división meiótica del ovocito y entra en una etapa de latencia, es decir, algunos degeneran en el tiempo pero la gran mayoría mantiene su capacidad y detiene su división meiótica entrando en una especie de hibernación. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 7 Esto pasa hasta que llegan las señales en la pubertad: Hormona liberadora de gonadotrofina, las gonadotrofinas FSH y LH que permiten el inicio de la maduración folicular que se da en ciclos desde la pubertad hasta la menopausia. Fertilización Aquí el ovocito retoma su división meiotica y pasa de ovocito primario a secundario, antral o terciario y el folículo de Graaf finalmente. En la maduración el ovocito es liberado como ovocito secundario y está detenido en Metafase II (de la segunda división meiotica) Entonces incluso en el momento de la ovulación el ovocito aún no completa su división. entonces tiene dos estados de latencia: una al momento del nacimiento y otra en el momento de la ovulación. El ovocito solo completará su división meiótica en el momento de la fertilización (al entrar en contacto con el espermatozoide) donde se emite el segundo corpúsculo polar que es la completación de la segunda división meiotica que es una mitosis. Luego de la fertilización se forma el cigoto, divisiones mitóticas dan origen al embrión, luego de diferenciaciones aparece el feto. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 8 Acá aparece el “Patterning” que es el patrón de expresión. El feto va a tener una carga genética que es producto de los genes que trae el espermatozoide y el ovocito, pero lo importante es la expresión de estos genes, lo cual estará dado por el ambiente donde se desarrolla el feto, es decir que el feto será origen no tan solo de la fusión de los gametos y su material genético sino también de la respuesta que se da por el ambiente uterino o útero-placentario una vez que está la placenta. Un porcentaje, si pensamos en la cantidad total de ovocitos primarios que se generaron en primera instancia, un porcentaje muy bajo va a llegar a completar su división meiotica, lo que significa que durante todo este periodo hay un constante proceso de selección y control de cuáles son los ovocitos que permanecen y que inician su etapa de maduración. Hay diferencias evidentes entre la gametogénesis femenina y masculina y una de las más importantes son las etapas en donde se produce ya que en el caso femenino un ovocito inició su desarrollo en la vida fetal y lo termina si es que llega a este ciclo ovárico. En el caso de la gametogénesis del hombre se produce desde el inicio constantemente, desde nuevas células germinales y la cantidad de gametos que se producen por meiosis es diferente, los tamaños de las células obviamente son diferentes y las funciones. Desarrollo Folicular Transformación delas oogonias primitivas en ovovitos maduros.Fases: Emigración: Las células germinales primordiales son de origen endodérmico y migran desde la vecindad del saco vitelino hasta la cresta germinal para constituir la gónada primitiva. Multiplicación: A la gónada indiferenciada han llegado en la fase anterior de 1000 a 2000 gonocitos, que inician un proceso de multiplicación mitótica (en la 8ª y la 10ª semana de vida intrauterina), al final del cual su número asciende a unos 7-8 millones (semana 20 de gestación). Durante este periodo la gónada inicia su diferenciación sexual en sentido femenino, por lo que ya se denomina ovario y sus células germinales Ovogonias. Hay etapas que se inician en la vida fetal, la emigración de estas células, multiplicación de los gonocitos, incluso antes de cuando se esta en etapa de indiferenciación hay multiplicación de gonocitos que llegan hasta 7 u 8 millones y luego se produce la diferenciación hacia la ovogonia. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 9 Si uno calcula cuantos ciclos promedio puede tener una mujer durante su vida reproductiva desde la pubertad a la menopausia son alrededor de 400 folículos los que llegan a la etapa de ovulación, entonces es bastante pequeño el numero en comparación con el proceso formación de folículos y los folículos que no siguen en este proceso de maduración sufren lo que se llama Atresia folicular que es una pérdida de la latencia. Entonces tenemos en cada ciclo folículos que comienzan a entrar en maduración y al menos uno por ovario llegará a esta etapa final de folículo de Graaf pero este mecanismo de selección se desconoce, no se sabe cómo se produce. Meiosis reducción del material genético (de 46 a 23 cromosomas) § Tercer mes de vida intrauterina: Algunas ovogonias aumentan de tamaño y se transforman en ovocitos de primer orden, iniciándose la primera división meiótica. El material genético celular pasa de 46 a 23 cromosomas, gameto femenino haploide. § La mayor parte de la población de ovogonias no llega a iniciar este proceso de transformación en ovocitos, desapareciendo paulatinamente. § Comienzo de la reducción del capital germinal ovárico, que no cesará hasta la menopausia. § Al momento del nacimiento, se tienen folículos primarios (1° aparece el folículo primordial que luego se diferencia a folículo primario) y en el momento del nacimiento el ovario puede tener entre uno y dos millones de estos folículos primarios y por el simple paso entre el nacimiento y la pubertad el numero de folículos se reduce significativamente a 300.000 porque hay una selección constante de folículos hasta llegar a ese número. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila DíazCandia 10 Inicio de la foliculogénesis En la semana dieciséis de gestación aparecen los primeros folículos primordiales. Los folículos primordiales están constituidos por un ovocito en estadio de diploteno de la profase de la primera división meiótica, rodeado de una hilera de células de la pregranulosa. En el momento del nacimiento el ovario tiene entre uno y dos millones de folículos primordiales. En la pubertad se han reducido a trescientos mil. Sólo unos cuatrocientos llegarán a la ovulación. Todos los folículos que no consiguen superar las sucesivas fases de maduración terminan en la atresia, perdiendo el derecho a la latencia. Fase folicular (ciclo menstrual) Tiene como resultado el desarrollo y la permanencia de un folículo maduro. El proceso se completa en 10-14 días. Durante éste se dan lugar a una serie de fenómenos hormonales autocrinos/paracrinos sobre el folículo, que hace que a partir de un folículo primordial obtengamos un folículo maduro, habiendo éste pasado por las etapas de preantral, antral y preovulatorio. Es desconocido el mecanismo por el cual se decide cuántos y cuáles folículos comienzan a crecer en un ciclo. El ciclo está relacionado en primera parte con esta maduración del folículo que se da primero por la señal inicial de la FSH, a medida que el folículo madura va aumentando la cantidad de Estradiol (el folículo maduro produce cantidades muy altas de estradiol) y antes de que se produzca la ovulación se requiere de esta LH. Entonces en la fase folicular tenemos mecanismos de retroalimentación positiva, la FSH induce la aparición de sus propios receptores y finalmente genera una señal hacia la liberación de LH que al aparecer en cantidad significativa genera la ovulación, entonces hay un “peak” de estradiol que se produce justo antes del “peak” de LH. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 11 Una vez que se produce la ovulación, el estradiol decae momentáneamente pero por sobre todo aumenta los niveles de Progesterona, el cuerpo lúteo adquiere la capacidad de producir progesterona, mantiene los niveles de estradiol igual altos en comparación al inicio y esto es lo que permite los cambios a nivel uterino que harán posible la implantación. Si no se produce la implantación ni la invasión del trofoblasto, estos niveles van a decaer a nivel basal lo cual de nuevo dará la señal hacia la Hormona liberadora de Gonadotrofinas para liberar gonadotrofinas y dar inicio de nuevo al ciclo. En el ciclo tenemos sistemas de retroalimentación: Retroalimentación positiva en una primera etapa que hace que se produzca este “peak” de LH y luego Retroalimentación negativa que produce la progesterona y estrógeno que hacen que los niveles de FSH se mantengan bajos en esta segunda mitad. Entonces mientras hay un ovocito posible de ser implantado, no hay maduración de otro folículo. ¿En qué se basan los métodos anticonceptivos? Son hormonas: estrógenos o progesterona o las dos combinadas también puede ser Hay distintos tipos de anticonceptivos, Solo progesterona, como vimos acá si aumentaban los niveles de progesterona el sistema piensa que hay un ovocito en esta segunda parte o que hay un embarazo ya porque esos niveles de progesterona si es que hay implantación y desarrollo gestacional se mantienen altos o incluso van aumentando porque el cuerpo lúteo se mantiene funcionando. La pastilla anticonceptiva busca regular eso, es como un engaño al sistema. Los métodos anticonceptivos impiden la ovulación y en cuanto a La anticoncepción de emergencia: la pastilla del día después es Progesterona, es lo mismo que tienen las pastillas común y corriente pero la diferencia es la dosis, la del día después son dos pastillas en dosis altas de h ormonas y también impide la ovulación porque inhibe el peak de LH por eso se debe tomar después de la relación sexual porque en caso que no se haya producido la ovulación al tomarse la pastilla esta la inhibe, si ya se produjo la ovulación al tomarse la pastilla no pasa nada, es decir, la pastilla no tendrá efecto porque ese ovocito seguirá su curso normal y si encuentra el espermatozoide tiene las mismas opciones de implantarse. Por lo tanto la pastilla del día después y los anticonceptivos normales no son abortivos, solo son anovulatorios. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 12 FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 13 Parte 1 24/05 Resumen clase anterior: En el ciclo ovárico tenemos primero una fase folicular, en donde ocurre una maduración folicular, el folículo que contiene al ovocito primario comienza a madurar hasta recibir una señal de LH que genera la ovulación, al mismo tiempo van aumentando los niveles de estrógenos y estradiol principalmente, lo que genera cambios a nivel uterino y el endometrio se ira engrosando, se van generando glándulas del órgano secretor y posterior a la ovulación el cuerpo lúteo que sigue secretando estradiol pero más que nada a aumenta la progesterona que genera cambios que se dan a nivel uterino en el endometrio, el cambio que ocurre se llama angiogénesis uterina que se produce en segunda fase para aumentar la cantidad de vasos sanguíneos en el útero, aumentando el flujo uterino y en el caso de haber implantación hay un aporte de sangre, oxígeno y nutrientes para este blastocito que comienza a desarrollarse. También habíamos mencionado que en un comienzo los niveles de estradiol y la misma FSH generan retroalimentación positiva hasta la liberación de gonadotrofinas, lo que genera finalmente el “peak” de LH el cual se produce antes de la ovulación y en la segunda fase encontramos Retroalimentación negativa inducida principalmente por la progesterona hacia el hipotálamo para inhibir a la Hormona liberadora de Gonadotrofinas y así inhibir la liberación de FSH, en la segunda mitad del ciclo los niveles de FSH y LH están muy bajos y si no hay implantación el engrosamiento endometrial se desgasta en el flujo menstrual, caen los niveles de progesterona y estrógenos entonces eso libera el eje Hipotálamo – Hipófisis para volver a secretar gonadotrofinas FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 14 Folículo primordial ∂ primera etapa de producción de folículos es durante el periodo pre-natal, las células germinales (ovogonias) se dividen activamente por mitosis ∂ El folículo primordial se sitúa en la corteza ovárica y contiene ovocitos arrestados en meiosis I ∂ Ovocito tiene un tamaño de 20 µm y está rodeado por una capa de células de la granulosa ∂ Nacimiento: ~1.000.000 ovocitos Pubertad: disminuye a ~200.000 ovocitos ∂ 30 años: ~26.000 ovocitos ∂ Menopausia: Ovarios carecen de ovocitos disponibles para la maduración, se acabó el capital germinal femenino. Por esto, deben haber mecanismos de control para establecer cuáles son los ovocitos que permanecen, que están latentes y cuáles son los que degeneran, pero estos mecanismos son desconocidos. Folículo primario ∂ Ovocito aumenta su diámetro de dos a tres veces. ∂ Se multiplican las capas de células de la granulosa. ∂ Proceso es gatillado por FSH. ∂ Células de la granulosa expresan receptores de FSH. Folículo secundario ∂ Crecimiento hasta ~200 µm de diámetro. ∂ Folículo pasa desde la zona cortical del ovario a la zona medular del ovario que es la que tiene mayor irrigación. ∂ Proliferación de células de la granulosa ∂ En este folículo secundario aparecen las llamadas células de la Teca que son células que formaban parte del intersticio, del tejido ovárico y están en contacto con las células de la granulosa y se diferencian a células de la teca que empiezan a formar esta especie de capsula o envoltorio del folículo. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia15 ∂ Folículo terciario ∂ Diferenciación de la teca en: o Teca interna: capacidad de secreción de hormonas está en contacto con las células de la granulosa y en conjunto permiten que el folículo ya secrete una cantidad alta de hormonas o Teca externa: cápsula de tejido conectivo vascularizada. o Células de la granulosa secretan Antro folicular: es un espacio lleno de líquido rico en estrógeno ∂ H. luteinizante estimula la proliferación de células de la teca y la secreción folicular. ∂ Selección del folículo dominante. Folículo maduro. ∂ Tenemos que hay células ya diferenciadas que terminan rodeando al ovocito y finalmente son las células que van a salir con el ovocito al momento de la maduración y forman la corona radiada. ∂ Secreta grandes cantidades de estrógenos. ∂ Enzimas proteolíticas digieren la pared celular adyacente, porque lo que hace el folículo es degradar la matriz extracelular que los rodea y de esa manera abrirse paso para la liberación del ovocito. ∂ Células de la granulosa aumentan de tamaño y las células de la teca se vascularizan. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 16 en las células de la granulosa Se expresan receptores de FSH y estos receptores están acoplados a proteína Gs, por lo tanto estimulan una adenilatociclasa para producir AMPc como segundo mensajero para luego producir la activación de PKA y en esta célula en particular la activación de la PKA lleva a diferenciación, es decir, se produce un aumento en la secreción de fluido folicular, un aumento de la expresión de uniones de tipo GAP, en las expresiones de receptores de LH y FSH y un aumento en la actividad de la enzima P450 Aromatasa. Entonces por acción de la FSH y las células de la granulosa, por un lado estas células empiezan a expresar conexinas, es decir, uniones GAP entre células, entonces además de proliferar y multiplicarse estas células, por acción de FSH también empieza a acoplarse. Entonces en un folículo secundario tenemos que las células de la granulosa están acopladas unas con otras y empiezan a funcionar de manera conjunta, por lo cual se potencia el efecto de la FSH. Por lo otro lado, la FSH estimula la expresión de su propio receptor y ahí tenemos la Retroalimentación positiva donde la propia FSH estimula la expresión de su propio receptor por lo cual se va potenciando la acción de la FSH y así al final del ciclo tenemos que aumentan también los receptores de LH por lo tanto este folículo es capaz de responder a la LH. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 17 Aparece la aromatasa, la cual permite la transformación de andrógenos en estrógenos (de testosterona a estradiol) entonces esta enzima es la encargada de catalizar la transformación o conversión de testosterona a estradiol. Al aumentar la expresión de la aromatasa, aumenta la capacidad de sintetizar y liberar estradiol en estas células. Entonces todas esas acciones son gatilladas por la FSH actuando a través de sus receptores. Aparece otra hormona que es parte de la retroalimentación positiva que es la Activina que también en la primera fase del ciclo ovárico se expresa y va potenciando efectos de la FSH. La célula de la granulosa expresa principalmente receptores de FSH y cuando aparecen la célula de la teca este folículo es capaz de responder también a LH. La acción de las dos hormonas permite la liberación de estrógenos porque el receptor de LH también está acoplado a Proteína Gs y aumenta los niveles de AMPc, pero en la célula de la Teca lo que hace la PKA es permitir la transformación de colesterol a andrógenos (testosterona). La célula de la teca recibe colesterol circulante (tienen receptores de LDL) desde el plasma porque está en contacto con los vasos sanguíneos y lo utiliza para sintetizar testosterona que luego pasa a la célula de la granulosa donde la enzima aromatasa activada por la FSH se encarga de transformarla en estradiol. Entonces cuando tenemos la célula de la granulosa y de la teca tenemos la máxima capacidad del folículo de producir estradiol, lo cual va a permitir los cambios que se necesitan para la implantación y los cambios definitivos del folículo para la ovulación. Por ej si no tuviéramos suficiente Aromatasa por una falla en el mecanismo no tendríamos la cantidad suficiente de estrógenos, por lo tanto se inhibiría el mecanismo de maduración folicular y podría acumularse la testosterona si no tenemos la conversión a estrógenos. si no hay suficiente colesterol se puede ver afectada la acción de los folículos porque no tendrán materia prima para producir sus hormonas. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 18 En el esquema se ve que la Teca está en contacto con los capilares y hay un mecanismo de difusión de Androestenediona y Testosterona desde la célula de la teca a la granulosa y por acción de acción de la FSH se activa la aromatasa para transformar testosterona a estradiol. Como esto aumenta significativamente se acumula en el tejido folicular y también va hacia el plasma a través del útero y puede ser detectado a nivel plasmático este aumento significativo de estradiol. Función endocrina. Las células de la teca y la granulosa murales expresan receptores para LH en el momento del pico de LH. Este pico induce la diferenciación de las células de la granulosa, un proceso que continúa durante varios días después de la ovulación. Durante el período periovulatorio, el pico de LH induce los siguientes cambios en la actividad esteroidogénica de las células de la granulosa murales (fig. 43-22): Pagina 775 berney y levy. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 19 FSH permite la maduración del folículo finalmente genera el peak de LH que tiene su efecto en el folículo para permitir la ovulación. Mientras esto se está produciendo en el folículo, se están generando cambios a nivel endometrial con el objetivo que en esta segunda fase lútea ya sea posible la implantación. El resto de las células foliculares constituyen el cuerpo lúteo y mantienen esta capacidad de secreción de hormonas y aparece la progesterona. Eventos pre-ovulatorios. ∂ Células de la granulosa expresen de manera progresiva receptores de FSH por lo tanto generan estos mecanismos de acoplamiento de uniones GAP, de aparición de más receptores, de activación de la aromatasa para potenciar los mecanismos. ∂ FSH estimula el desarrollo de varios folículos ∂ Selección de folículo dominante ∂ Folículo dominante secreta cantidades crecientes de estrógenos. ∂ Altos niveles de estrógenos generan feedback positivo sobre el hipotálamo que secreta más GnRH ∂ GnRH induce un aumento de FSH y LH por la adenohipofisis ∂ Aumenta el nivel de LH por sobre FSH, lo cual induce ovulación ∂ Mientras madura el folículo y se libera estrógeno, el endometrio engruesa se vuelve vascularizado y glandular. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 20 Eventos post-ovulatorios. LH induce la transformación de folículo ovulado en cuerpo lúteo. Cuerpo lúteo secreta progesterona cuerpo lúteo secreta FSH angiogénesis uterina Sin fecundación, la progesterona induce feedback negativo sobre la adenohipofisis, disminuye LH y degenera el cuerpo lúteo. Por acción de progesterona, el endometrio crece 1 a 3 mm El endometrio esta preparado para recibir al ovocito fecundado Si hay fertilización e implantación, las células trofoblasticas secretan gonadotrofina corionica humana (hCG) la cual mantiene funcionando el cuerpo lúteo por lo cual se mantienen aumentado los niveles de progesterona, se mantiene este engrosamiento endometrial para la implantación. Si no hay implantación esta gonadotrofina coriónica humana no aparecenunca por lo tanto el cuerpo lúteo degenera y los niveles de progesterona decaen. Sulpivol: medicamento que se utiliza para estimular la secreción de leche en las mujeres que están amamantando porque este medicamento bloquea la acción de la dopamina ya que la dopamina es un antagonista de la prolactina, por lo tanto si inhibimos la dopamina (receptores d2) liberamos la prolactina por lo que estimula la producción de leche. Principales hormonas presentes en el ciclo menstrual. La FSH dijimos que aumenta en la primera etapa del ciclo que es un poco antes del peak de LH que da la señal para la ovulación, luego en la segunda fase se mantiene elevado el estrógeno pero sobre todo aparece la progesterona. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 21 FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 22 Producción de los gametos masculinos Donde hablamos de los testículos, las paredes testiculares, las células que forman estos túbulos seminíferos, de las paredes de los túbulos seminíferos se van liberando los espermatozoides que terminan de madurar en el lumen. Existen dos células principales. células de Sertoli. células de Leydig. La pared del tubo esta formada principalmente por células de Sertoli y por fuera de estas, están las células de Leydig. Entonces acá vamos a encontrar que las señales son similares en el sentido que esta gametogénesis masculinas es estimulada también por FSH y LH, pero en vez de tener células de la granulosa y de la teca acá tenemos de Sertoli y de Leydig que son las encargadas de responder a estas hormonas. Las Célula de Sertoli que forman la pared de los túbulos seminíferos, entre estas células se genera la espermatogonia que va pasando por distintas etapas de maduración: espermatocito, espermátida, espermatozoide hasta ser liberado y terminar de madurar en el lumen del túbulo seminífero. Rodeando a estas células de Sertoli, por fuera de la membrana basal tenemos las células de Leydig. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 23 Las células de Leydig son análogas células de la teca para tener una comparación en sentido que responde LH. Las células de Sertoli tienen receptores de FSH. Este mecanismo no es cíclico sino que responden constante a estas hormonas. Los mecanismos que se gatillan a nivel celular molecular son los mismos, es decir, la LH estimula la producción de testosterona a través de colesterol y en las células de Sertoli la FSH estimula la transformación de testosterona a estradiol donde también aparece la aromatasa. La diferencia es la cantidad de hormonas que se producen. Acá la producción o la cantidad de células de Leydig puede estar constantemente estimulando este mecanismo, la cantidad de testosterona es muy significativa y es liberada al torrente sanguíneo por lo tanto da las características sexuales secundarias asociadas a la testosterona. Acá el estradiol tiene principalmente un efecto a nivel nuclear, estas hormonas, tanto la testosterona como el estradiol tienen receptores nucleares y estimulan transcripción de genes, multiplicación de células, proliferación, etc. Por lo tanto una parte del estradiol pasa a la sangre, pero buena parte actúa en las mismas células y permite la proliferación. Lo mismo la testosterona a través de sus receptores nucleares permite la síntesis de proteínas y proliferación. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 24 FERTILIZACION La estructura del ovocito después de ser liberado en la ovulación, con su mb plasmática, por fuera la zona pelúcida que son proteínas de matriz extracelular que generan un entramado y por fuera de esta está la corona radiada. Las células de la granulosa que rodean al ovocito que son importantes porque una vez que se ovuló estas células le dan nutrientes al ovocito para mantenerse activo metabólicamente y también genera una especie de barrera selectiva para interaccionar con el espermatozoide Para llegar a tener contacto el espermatozoide con el ovocito tiene que atravesar esta barrera transformada por estas células y el espermatozoide libera enzimas proteolíticas desde el acrosoma que degradan la matriz extracelular o las uniones intercelulares de esta zona y se abre paso por la células de la granulosa, luego también debe degradar la zona pelúcida hasta llegar a la membrana. Entonces se produce lo que se llama la reacción acrosómica que inhibe que otro espermatozoide pueda hacer lo mismo, entonces al entrar en contacto las membranas plasmáticas se produce esta reacción y se genera este mecanismo de fusión de membranas donde el espermatozoide libera su material citoplasmático al interior del citoplasma del ovocito y ese contenido citoplasmático del espermatozoide es fundamentalmente ADN (material genético), pero la maquinaria metabólica está en el ovocito, de ahí que tenemos nuestras mitocondrias de origen materno. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 25 Fecundación La fecundación consigue la recombinación del material genético para dar lugar a un organismo nuevo y distinto desde la perspectiva genética, y pone en marcha una serie de acontecimientos que inician el desarrollo embrionario. Deben suceder varios pasos para que la fecundación tenga éxito (sin ayuda) (fig. 43-31), entre otros: Paso 1. Penetración del cúmulo expandido por el espermatozoide. Este paso implica la digestión de la matriz extracelular del cúmulo por una hialuronidasa de membrana PH-20. Paso 2. Penetración de la zona pelúcida por el espermatozoide. Este paso exige de la unión del espermatozoide a la proteína de la zona ZP3 (paso 2a), lo que induce la liberación de las enzimas acrosómicas (denominada reacción acrosómica; paso 2b). El espermatozoide se une de forma secundaria a otra proteína de la zona ZP2 (paso 2c), cuando la zona pelúcida se digiere, y el espermatozoide la atraviesa nadando en dirección al óvulo (paso 2d). Paso 3. Fusión de las membranas del espermatozoide y el óvulo. Paso 4. Inicio de la cascada de transmisión de señales del calcio (v. capítulo 3). Paso 5. La cascada de transmisión de señales activa la exocitosis de las vesículas llenas de enzimas, los gránulos corticales, que se localizan en la región más externa o cortical del óvulo no fecundado. Las enzimas contenidas dentro de los gránulos corticales se liberan al exterior del óvulo mediante exocitosis. Estas enzimas modifican ZP2 y ZP3 de la zona pelúcida, de forma que ZP2 no se puede unir ya al espermatozoide que ha sufrido la reacción acrosómica, y ZP3 no puede hacerlo a los espermatozoides que tienen el acrosoma intacto, pero que han sido capacitados. Por tanto, sólo un espermatozoide puede penetrar dentro del óvulo. En ocasiones, se produce la entrada de más de un espermatozoide en el óvulo, lo que genera una célula triploide, que no es capaz de desarrollarse más. Por tanto, la prevención de la polispermia es fundamental para el desarrollo normal del óvulo fecundado. Paso 6. El espermatozoide penetra completamente dentro del óvulo durante la fusión. El flagelo y las mitocondrias se disgregan, de forma que la mayor parte del ADN mitocondrial es de origen materno. Una vez dentro del óvulo, se produce la descondensación del ADN del espermatozoide. Se forma una membrana, llamada pronúcleo, alrededor del ADN del espermatozoide, cuando el óvulo recién activado completa la segunda división meiótica. Pagina 786 berney y levy FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 26 Otra cosa es que al momento de la fertilización el ovocito retoma su división meiótica. El ovocito que había detenido su división la culmina al momento de lafertilización, aparece el segundo corpúsculo polar que es producto de la segunda división meiótica y se forma el cigoto por la fusión del material genético: cigoto diploide. Luego empieza la mitosis del cigoto donde se empieza a dividir en dos, cuatro, ocho células, etc y constituye la mórula y una vez que está constituida la mórula la siguiente etapa es el blastocito y aquí tenemos dos grupos de células ya diferenciadas: el trofoblasto y el embrioblasto. El embrioblasto va a generar el embrión propiamente tal y el trofoblasto los anexos como placenta, cordón, etc. La fertilización debe ocurrir de 0 a 24 horas después de la ovulación. Esto debe ocurrir en la región de la trompa de Falopio más cercana al ovario y si ocurre ahí la fertilización comienza la división de cigoto, la formación de la mórula y tenemos que una semana después de la fertilización el blastocito llega al útero y tiene que llegar como blastocito al útero para poder posicionarse e implantarse. Si la fertilización ocurre en otro lado no llegará a tiempo a implantarse en el útero, puede llegar a constituirse como mórula, pero antes que llegue a implantarse será descartado en el flujo menstrual. Si vemos el aborto como la eliminación de un ovocito ya fecundado, en estos casos pueden ocurrir normalmente abortos espontáneos y a veces la mujer ni siquiera se da cuenta porque como no llega a haber implantación simplemente se elimina un ovocito fecundado por la menstruación. Entonces cuando dicen que un ovocito fecundado ya es un ser humano no necesariamente es así porque esto tiene que darse en un espacio y tiempo adecuado para que llegue a formarse el blastocito y así pueda implantarse y las células del trofoblasto invadir la pared del útero formando la hCG. Entonces después que el blastocito llegó al útero tenemos otro proceso que es el posicionamiento del blastocito y la interacción de las células del trofoblasto con el epitelio endometrial para permitir la implantación. Una vez que se produjo la implantación (una semana después de la fertilización) las células del trofoblasto comienzan a liberar la Gonadotrofina Coriónica Humana que es la que se muestra por ej en exámenes de sangre, entonces ya a la semana después de la fertilización uno podría detectar si hay embarazo por la FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 27 presencia de esta hormona y unas semanas después ya los niveles de Gonadotrofinas son muy altos por lo que ya se puede medir en exámenes de orina. Una vez que el blastocito se posiciona, las células del trofoblasto interaccionan con el epitelio endometrial y ahí comienza la invasión del trofoblasto y estas células penetran la pared endometrial, hay una transformación de células endometriales en decidua que incluso empieza a ocurrir antes que se produzca la implantación y se introduce el blastocito en la pared del útero para continuar su desarrollo lo que incluye la formación de la placenta que comienza a desarrollar luego de la invasión al trofoblasto. En este esquema se muestra nuevamente el ciclo ovárico, aparece la fase proliferativa que es lo primero que se produce y lleva a la ovulación y aquí en rojo se muestran los niveles de estrógenos que van aumentando significativamente, luego de la ovulación los niveles de estrógenos se mantienen altos pero por sobre todo aumenta la progesterona. Abajo aparece lo que se llama la ventana receptiva que es el periodo donde debe ocurrir la implantación que es entre el día 20-24. Si la implantación ocurre después de esta ventana puede haber algún tipo de alteraciones, problemas en el desarrollo del placenta o restricciones en la invasión del trofoblasto y puede haber un aborto temprano. También se menciona un periodo refractario y eso quiere decir que si hay una implantación acá es muy poco probable que haya otra implantación después, entonces hay una transformación de las células que hace que no sea factible que ocurra otra implantación después de la ya establecida, esto limita la gestación múltiple, porque cuando ocurre esta gestación múltiple es básicamente porque un cigoto se dividió en dos y siguen su camino como gemelos o es porque dos ovocitos se fecundaron al mismo tiempo y llegan al mismo tiempo a implantarse. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 28 Ventana de implantación: ventana de tiempo en donde la competencia del blastocisto supera la receptividad del útero. El blastocito supera las opciones de rechazo que puede haber a nivel uterino. ¿Por qué el útero puede rechazar el blastocito? Lo detecta como extraño porque tiene antígenos extraños, antígenos de proteínas que vienen de genes que son ajenos a los genes maternos, entonces el blastocito expresa antígenos que le son extraños a los genes maternos y produce una respuesta inmunológica, entonces el sistema inmune materno rechaza al blastocito por sus antígenos extraños. De esto, se sabe que algunas causas de infertilidad pueden estar asociadas al rechazo inmunológico por parte de la madre. Desfase: falla o desarrollo defectuoso 75% de las fallas en el desarrollo del embarazo se deben a fallas en la implantación, o sea que este periodo de implantación e invasión del trofoblasto es más importante que la fertilización, es decir que es el periodo más crítico para decir si seguirá adelante este periodo gestacional, fertilizaciones pueden haber muchas pero lo clave es que se logre implantar y se invada el útero por el trofoblasto para el buen desarrollo. Los mecanismos son pobremente comprendidos en humanos. Se requiere de interacción y señales entre todos los tipos celulares ivolucrados. Decidua: células endometriales se transforman en decidua. Y algo particular de humanos, es que estas células endometriales se transforman en decidua incluso antes de que llegue el blastocito a interaccionar con el útero. Entonces hay una fase de pre-decidualización que es una fase solo de humanos. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 29 La transformación de células en decidua requiere una serie de cambios a nivel molecular. Hay una multiplicidad de cambios que se dan en la expresión de genes de estas células que hace que sea posible que el blastocito pueda interaccionar con proteínas del epitelio endometrial y luego poder introducirse a esta región decidual. Dijimos en la segunda fase, en la fase lútea del ciclo hay una angiogénesis importante que es la formación de vasos sanguíneos desde vasos ya existentes y esta angiogénesis se potencia cuando hay una implantación y se forman aún más vasos a nivel uterino porque se quiere aumentar el flujo y disminuir la resistencia en el útero, entonces para esto se debe aumentar la cantidad de vasos sanguíneos y también se generan señales vasodilatadoras. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 30 La implantación si es que ocurre en un tiempo adecuado y con las señales adecuadas dará origen a una placenta bien desarrollada y a un recién nacido suficientemente maduro para poder sobrevivir fuera del útero. Fallas en la receptividad del útero, la implantación tardía y además fallas en la decidualización pueden llevar a la infertilidad. No basta que el blastocito llegue y sea aceptado por el útero si no que también la decidualización debe ocurrir de manera adecuada (este cambio en las células del epitelio endometrial) ya que si no ocurre esto también puede haber una falla que causa infertilidad. La implantación tardía puede llevar a problemas como insuficiencia placentaria la cual puede llevar al aborto si es demasiado severa o puede llevar a restricción del crecimiento intrauterino o preeclampsia que es un desorden que se da durante el embarazo. Pueden haber también otros problemas como placenta previa que es un desprendimiento muy temprano de la placenta que se puede dar cuandopor ej el blastocito se implanta muy cerca del cuello del útero (se implantó muy abajo por estar fuera de esta ventana óptima de implantación) y con placenta previa si es detectada a tiempo la embarazada debe estar con reposo absoluto para mantener la placenta en su lugar. En este esquema aparecen varios signos de interrogación porque hay varias cosas que se desconocen aún. Una de las cosas que se sabe bien es que si la invasión del trofoblasto no se produce de manera adecuada la placenta no se desarrolla de manera adecuada y eso puede dar origen a la preeclampsia o hipertensión del embarazo que genera problemas si es muy severa. En una gestación normal que ocurre de manera adecuada la invasión del trofoblasto debería llegar hasta el nivel del miometrio, entonces las células del sinciciotrofoblasto alcanzan vasos sanguíneos hasta el miometrio y de esa manera se genera una placentación adecuada con cantidad suficiente de sangre. Cuando la invasión del trofoblasto solamente se restringe hacia la zona endometrial o decidual podemos tener problemas de desarrollo placentario insuficiente que luego da origen a la preeclampsia. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 31 Implantación Aposición El blastocisto “busca” su lugar de implantación, orientándose de forma específica. Adhesión Membranas celulares se aproximan y se forman complejos de unión o gap junctions. Rotura de la barrera epitelial Apoptosis de las células endometriales adyacentes y digestión de la matriz intercelular. Invasión o migración En el sincitiotrofloblasto se forman unas lagunas, y el citotrofoblasto reemplaza el endotelio materno de las arteriolas uterinas hasta el primer tercio miometrial. La implantación y placentación requieren la producción de numerosas moléculas: Factores de crecimiento Moléculas de adhesión celular Citoquinas Metaloproteinasas de la matriz extracelular Hormonas Factores de transcripción En una gestación normal, las células del trofoblasto, migran e invaden las paredes de las arterias espirales que se encuentran dentro de la decidua y el miometrio, pero en embarazos complicados con preeclampsia o restricción del crecimiento intrauterino (RCIU) la invasión se ve restringida a las arterias espirales de la zona decidual, dificultando el mantenimiento de bajas resistencias en estas arterias. Acá aparece con una x el lugar donde debiera darse la implantación y tenemos un embarazo ectópico, el embarazo debiera darse en la región x, región anteroposterior del útero de manera óptima. El embarazo que se produce por ej en las trompas de Falopio causa daños severos y puede llevar a romper la trompa por lo tanto debe ser detectado lo antes posible para no producir alteraciones importantes. Fuera del aparato reproductor también puede haber una implantación por ej en el mesenterio a nivel gastrointestinal. Entonces esto nos deja ver que no es el útero el que da la aceptación inmunológica sino que es el propio blastocito el que genera señales para ser aceptado por el sistema inmunológico y así se puede implantar en otro lado fuera del útero independiente si es viable o no, pero puede implantarse en otro lado. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 32 Una vez producida la implantación y la invasión del trofoblasto aparece una señal que es la hCG la cual aumenta muy significativamente en las primeras diez semanas de embarazo, esta ayuda a detectar si hay embarazo porque es la única hormona que se libera solo si hay implantación y además los mecanismos de regulación dados por la hCG son importante para el desarrollo temprano del feto. Progesterona se mantiene elevada Prolactina comienza a aumentar progresivamente durante la gestación preparando el cuerpo para la lactancia. Por un lado la hCG mantiene funcionando el cuerpo lúteo y luego es la placenta quien remplaza el cuerpo lúteo, la cual es un órgano endocrino también. El sinciciotrofoblasto invade las paredes del endometrio, llega a nivel miometrial y lo que hace es romper la pared de los vasos sanguíneos maternos. Entonces tenemos la placenta, las vellosidades coriónicas (capilares placentarios) que se están desarrollando bañadas en sangre materna. No hay contacto directo entre la sangre del feto y la materna si no que es una zona de intercambio formada por trofoblasto y por endotelio. La placenta y los vasos placentarios deben generan una baja resistencia, por lo tanto debe tener mecanismos de dilatación donde aparece como principal el Oxido nítrico, que mantiene en un estado de relajación a los vasos placentarios, disminuye la resistencia y permite mantener un buen flujo útero-placentario. Si la placenta no tuviera estos mecanismos vasodilatadores aumentarían la resistencia placentaria y aumentaría la presión para mantener el flujo y tiene como consecuencia hipertensión materna FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 33 La placenta una vez desarrollada a partir de la semana 10 a 12 toma el control del proceso difusional para permitir el aporte de oxigeno y nutrientes hacia el feto, estos mecanismo de transporte de difusión facilitada permiten mantener el paso de aminoácidos, glucosa, oxigeno, entre otras desde sangre materna a sangre fetal. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 34 El desarrollo fetal que se da en este ambiente uterino que comienza con el proceso de invasión del trofoblasto tiene que ocurrir de manera adecuada para que haya una placenta desarrollada de manera óptima con una cantidad de cotiledones suficiente, una baja resistencia al flujo para permitir un desarrollo fetal adecuado. Si eso no ocurre puede alterarse la función placentaria lo cual redunda en ciertos cambios que pueden afectar al feto. Surge la teoría de Burker o Teoría de origen fetal de las enfermedades del adulto que quiere decir que nuestra probabilidad de desarrollar patologías después del nacimiento, sobre todo una vez que vamos envejeciendo y que somos ya adultos tiene mucha relación con nuestra vida en el útero, con las condiciones que se da el desarrollo fetal en el ambiente uterino y eso surge de recopilación de datos que desarrolló este investigador David Burker en Inglaterra que se dio cuenta que personas que habían nacido en etapa de la 2da guerra mundial donde las mujeres estuvieron afectadas por una desnutrición desnaturalizada. Burker analizó estos datos del nacimiento y luego vio que ocurría con estas personas cuando ya tenían 40 años aprox y se dio cuenta que había una correlación entre una placenta más pequeña y un bajo peso de nacimiento con el desarrollo de enfermedades cardiovasculares o enfermedades más específicamente aterosclerótica y con infartos. Entonces la asociación que hizo es que una persona que tenía problemas de desarrollo fetal que afectaba su peso al nacer tenía más posibilidades de desarrollar enfermedades de tipo cardiovascular metabólicas, entre esas la diabetes. Esta teoría establece que la probabilidad que tengo de desarrollar enfermedades crónicas no trasmisibles está muy relacionada con el ambiente uterino en el cual me desarrollé. La investigación fue en esa época con antecedentes de desnutrición pero obviamente lo contrario también afecta, la sobre nutrición y macrosomía al nacer. Lo ideal sería mantener el balance presentando una nutrición y peso al nacer adecuado y así al menos no le estoy agregando un factor a la probabilidad de desarrollar enfermedades. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 35 La placenta juega un rol crítico para mantener el desarrollo fetal de manera adecuada. La placenta puede controlar lo que ocurre en el ambiente uterino y puede aportar más nutrientes o restringir este paso si es necesario y también va a responder a lo que ocurra a nivel materno. Distintas alteraciones quese dan a nivel materno (desnutrición, diabetes, hipoxia) pueden generar alteraciones a las cuales la placenta puede responder generando cambios en lo que se llama la programación fetal. Entonces esto del origen fetal de las enfermedades del adulto tienen que ver con la programación fetal, es decir, nosotros no somos solamente el resultado de la herencia de genes, sino que somos resultado de la expresión de esos genes en el ambiente uterino. Yo puedo tener dos cigotos con la misma carga genética, los mismos pares de gametos, pero si los pongo en ambiente uterino diferente van a desarrollarse completamente distintos, Entonces lo importante no es la herencia ya que la mayoría de las enfermedades se dan por cambios en la expresión de los genes que pueden darse desde etapa temprana como en el desarrollo fetal. Por lo tanto, si tenemos certeza de que esto ocurre, nuestro foco para poder disminuir las enfermedades de tipo diabetes o cardiovasculares tiene que estar en cuidar el desarrollo fetal, ya que el palear enfermedades en personas de 40-50 años obviamente ayuda a que la persona se sienta mejor, pero no va a disminuir nunca la progresión de esas enfermedades en el futuro. Esto tiene implicancias a nivel biológico, médico pero también hay un componente de tipo educativo, sociocultural de manera importante para producir los cambios que se necesitan. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 36 Parte 26/05 Resumen: Estábamos viendo la programación fetal o el origen de las enfermedades del adulto durante el desarrollo, yo les decía que se conoce como la teoría de Barker que significa que las enfermedades que tengamos cuando seamos adultos, en buena parte está determinada por lo que ocurre durante nuestra vida en el útero que son las condiciones uterinas que están relacionadas con las condiciones maternas que en buena parte determinan estos patrones de expresión de genes, enzimas que van a determinar no solo la vida inmediata de este RN sino que pueden determinar por ej. Mayor probabilidad de tener enfermedades CV o de enfermedades metabólicas. Lo más evidente es cuando hay una restricción en el crecimiento del feto o cuando hay un sobre crecimiento del feto, una macrosomia, eso se sabe muy bien que está relacionado con las alteraciones en estos patrones de expresión. Hay otras situaciones que son menos evidentes que también pueden llevar a cambios en la expresión sobre todo de ciertas proteínas o enzimas que son relevantes para funciones posteriores. En este ámbito esta todo lo que puede ser el estrés en la gestación. La placenta siempre tiene un rol importante en esto. Las alteraciones que pueden darse a nivel uterino que pueden darse por ejemplo por una alteración en el flujo, aumento en la resistencia, etc. Estas alteraciones de alguna manera tratan de ser compensadas por la placenta. Entonces la placenta puede compensar alteraciones, permitir un aumento en el flujo o mantener el flujo en caso de que haya alguna alteración materna, pero todo esto dentro de algunas limitaciones ya que ciertas condiciones pueden afectar el aporte de nutrientes y oxígeno y la síntesis de moléculas de señalización por parte de la placenta por lo tanto modifica esta programación fetal y cambia las condiciones, lo que tendrá un efecto en el RN. Por ejemplo le puedo sumar a estas condiciones alteradas, el estrés oxidativo que es una condición que va a modificar patrones en el crecimiento. Entonces por esto hay que mantener un control, yo les decía que la preparación o el mantener las condiciones óptimas durante la gestación y vida del feto es un objetivo central para tratar de que esta programación fetal se dé de la mejor manera, con tal de no sumarle factores de riesgo al RN. OBS: La obesidad y sobrepeso en la gestación, actualmente va en aumento. Además, las mujeres que están en un peso normal, cuando quedan embarazadas suben más de peso que las mujeres obesas, porque estas están más controladas. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 37 Función endocrina de la placenta hormonas que sintetiza la placenta Células del sinciciotrofoblasto secretan: factores que influyen tanto en el feto como en la madre. Hormonas: Estrógeno y Progesterona: luego de la 7° semana de gestación la placenta comienza a sintetizar estrógeno y progesterona una vez que ya está más desarrollada, por lo tanto reemplaza después la función del cuerpo lúteo que termina involucionando (degenera entre la semana 13 y 17 de gestación) Factor de crecimiento placentario Relaxina: mantiene en relajación el musculo liso y es necesario que se mantenga durante la gestación porque es una de las señales que mantiene el musculo liso uterino en relajación o inhibe la contracción. Gonadotrofina coriónica (HCG): cada vez se encuentran más funciones de esta hormona, tiene la característica de ser una hormona que es producida tempranamente, que aumenta significativamente en las primeras semanas de gestación, por lo tanto sus funciones están muy relacionadas con establecimiento del proceso gestacional desarrollo temprano del feto. Una de las acciones principales que genera la HCG al comienzo es que inhibe la involución del cuerpo lúteo, es decir que lo mantiene funcionando, por lo tanto los niveles de estrógenos y progesterona se mantienen altos lo cual inhibe que se produzca la menstruación, entonces se mantiene el ambiente para que se siga desarrollando el embrión. Inhibición de la menstruación, crecimiento del endometrio y almacenamiento de nutrientes en células de la decidua. Si el cuerpo lúteo involuciona antes de la 7º semana, generalmente se produce un aborto espontáneo. Luego, la placenta secreta cantidades suficientes de estrógenos y progesterona. El cuerpo lúteo degenera lentamente entre la semana 13 y 17. La HCG en el feto masculino se han encontrado otras funciones por ej. relacionado con la secreción de testosterona. Tiene que producirse un descenso en los testículos hacia el escroto al final de la gestación en el feto masculino y lo menciono porque este mecanismo de testosterona en el feto se ha asociado con la HCG (no es el único mecanismo fetal pero esto se ha podido descubrir). De hecho la HCG se piensa que tiene efectos en la formación de algunos órganos fetales pero las opciones de investigar sobre eso está limitado. Otra acción que se conoce de la HCG es la de estimular la Angiogénesis a nivel uterino y la Vasculogénesis en la propia placenta, entonces la HCG liberada desde el momento en que se constituye el blastocito induce una señal que permite que aumente la formación de vasos sanguíneos en el utero, por lo tanto, aumenta el flujo sanguíneo uterino al momento en que se va a producir la implantación. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 38 OBS: los niveles de HCG al inicio no son tan altos por lo que no se puede detectar, tiene que pasar 1 o 2 semanas para encontrar los niveles de HCG altos para que permita detectar el embarazo. Pero se produce tempranamente. Lo que se ve es que este trozo de vaso sanguíneo se puede colocar en una solución o ambiente fisiológico simulado con T°, nutrientes, O2, todo lo necesario para que el tejido se encuentre vivo. Esta es la situación control, es decir sin ningún tratamiento, y acá lo que se utiliza es HCG pero obtenida de 2 maneras distintas. Una es la HCG obtenida desde la orina y la otra es la recombinante, es decir, que se puede obtener mediante un método biotecnológico usando algún tipo de organismo como bacteria. Lo que se determina y cuantifica son estas como hebras que hay en el vaso, si uno se fija, el número de estas hebras que aparecen desde el vaso sanguíneo, en una condición es mucho mayor que acá. Y ¿que son estas prolongaciones? Son células endoteliales que derivan del vaso original, entonces la Angiogénesis iniciacuando las células endoteliales de los vasos sanguíneos empiezan a multiplicarse, tratando de formar otros nuevos vasos. Entonces a veces hay más células endoteliales aquí donde hay HCG, esa es una evidencia de que la HCG estimula la proliferación de células endoteliales (Angiogénesis). fig. 2 Acá se ve la membrana corioalantoidea del embrión de pollo que se puede ver en un huevo, esa membrana que está debajo de la cascara que envuelve al embrión, esa es básicamente un tejido que está altamente vascularizado, hay vasos sanguíneos en esa membrana que le permiten la nutrición al embrión. Entonces en esta imagen se ven los vasos sanguíneos que están con una tinción para poder verlos, se ven vasos grandes y vasos pequeños que pueden ser arteriolas o vénulas formando capilares. Entonces a esto se le agrega HCG y aumenta esta cantidad de ramificaciones (Angiogénesis). Acá lo que se hace es además de utilizar HCG, un factor que induce la angiogénesis que es el VEGF (Factor de crecimiento de endotelio vascular) un factor de crecimiento que actúa a través de receptores de tipo Tirosina Quinasa y lo que induce es crecimiento de tejido vascular, endotelio, formación de vasos. Cuando están la HCG y VEGF juntas, hay mayor formación de vasos sanguíneos que cuando hay uno de ellos solo. Entonces a nivel uterino estos dos actuando en conjunto estimulan la formación de nuevos vasos en el útero a nivel endometrial y miometrial para aumentar el flujo. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 39 En el útero la HCG actúa: A nivel de células endoteliales (endotelio) para estimular la angiogénesis En el epitelio endometrial y las células epiteliales endometriales, puesta la HCG, liberan VEGF que estimularía aún más la proliferación de células endoteliales para el desarrollo de vasos. Y así al aumentar a angiogénesis uterina, aumenta la formación de vasos y con eso aumenta el flujo a nivel uterino y ese aumento del flujo luego se va a potenciar más todavía cuando se empiece a desarrollar la placenta, pq hay que sumarle más vasos sanguíneos todavía en esta interacción útero-placenta. OBS: Alteraciones en el desarrollo de la placenta se han asociado a alteraciones en los niveles de HCG y esas personas que podrían desarrollar alteraciones en el desarrollo de la placenta también son más propensas a tener por ejemplo enfermedades CV, entonces la HCG podría tener efecto en otras partes igual pero eso no se ha estudiado bien. Remodelación vascular ALOSTERICA Que influye en la angiogénesis, también influye en la invasión del trofoblasto porque después de que se implanta el trofoblasto piensa tratar de encontrar estos vasos que se formaron y remodelación vascular uterina tiene que ocurrir hasta el nivel del miometrio, es decir, la invasión del trofoblasto tiene que llegar hasta el miometrio y de esa manera se asegura que la remodelación de vasos sanguíneos va a ser suficiente para sustentar el desarrollo de la placenta y una placenta de tamaño adecuado va a sostener un feto de tamaño adecuado. PRECLAMPSIA El origen de esta patología parece que esta en el proceso de invasión del trofoblasto y de remodelación de vasos a nivel uterino. La alteración de mecanismo que suprimen la invasión del trofoblasto hasta la miometrio y hace que la placenta se desarrolle en menos magnitud lo que induce que las mujeres desarrollen hipertensión por esta necesidad de aumentar el flujo y como la placenta esta menos desarrollada genera más resistencia y para superar esa resistencia aumenta la presión y como consecuencia de eso la madre también empieza a sufrir problemas renales por el aumento en la presión, y aparece el otro factor en la preeclamsia que es la proteinuria (presencia de proteínas en la orina) lo que es anómalo e indica un mal funcionamiento renal. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 40 No olvidarse también del NO que participa activamente en las células endoteliales de nivel uterino y también de la placenta y de hecho la capacidad de producción de NO va en aumento con el desarrollo de la gestación porque la placenta no recibe estimulaciones del SNA (ni del feto ni de la madre) entonces la regulación del flujo placentario se da principalmente por mecanismos de regulación local, es decir los propios vasos sintetizan factores como el NO, la prostaciclina que tambien cumple una función importante para mantener este estado de relajación y hacer que no aumente la resistencia. Aca aparece el VEGF que es el factor del crecimiento placentario o lactógeno placentario humano tambien es un factor que aumenta los niveles de NO. PREECLAMSIA TROFOBLASTO NO ALCANZA AL MIOMETRIO ↑ FLUJO ↑ PRESION HIPERTENSION. - no tiene tratamiento, solo se puede detectar si es moderada o severa, pero cuando se está viendo muy complicado lo que se hace es sacar al feto, entonces la preeclamsia está muy relacionada con partos prematuros. - Observación: no hay tratamiento ni prevención porque no se puede detectar antes y esto se debe a que las causas no se conocen, solo hay teorías. Además se produce solo en humanos. Si no se trata puede provocar daños renales, puede aumentar mucho la presión, derrames cerebrales, edemas cerebrales porque el cerebro está en una caja cerrada y el aumento en la presion puede provocar edemas y en el feto la disminución del flujo aumenta su desarrollo. Factores que están elevados en la preeclamsia, son anti angiogénicos, lo que quiere decir que en la preeclamsia, el mecanismo que inhibe la angiogenesis que genera la HCG están alterados. o Menos angiogénesis menos desarrollo placentario. Se han estudiado distintos factores que puede inducir el mal funcionamiento placentario entre ellos el estrés oxidativo, que es basicamente la produccion de moleculas reactivas que derivan del oxigeno. Algún factor genético que pueda estar asociado (no solo de la madre sino también paternos), anticuerpos ya que el sistema inmunológico también está relacionado. Nosotros necesitamos oxígeno para nuestro metabolismo, pero este se puede convertir en moléculas que tienen un rol fisiológico importante, pero si se descontrolan estos mecanismos podríamos tener exceso de superoxido, de peróxido de hidrogeno y estas moléculas en exceso, en este caso en el tejido FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 41 placentario genera un estrés oxidativo en las células de la placenta que comienza a alterar la función de distintas proteínas, por lo tanto la mantención de los elementos antioxidantes, la capacidad antioxidante del tejido también tiene que mantenerse para regular este estrés oxidativo. ¿Cómo se genera el estres oxidativo? La hiperglicemia, la glucosa en exceso es un factor que si o si genera estrés oxidativo. OBS: los niveles de factores oxidantes y anti oxidantes deben estar en equilibrio y así se mantiene controlado el estrés oxidativo y así se da una programación fetal adecuada. Si se desbalancea esto y se genera mayor estrés oxidativo por diversos factores vamos a tener una alteración a nivel endotelial placentario que va a generar mayor probabilidad de enfermedades. La dieta, el consumo de azúcar (que no sea muy elevado), la vida anterior a la gestación puede generar resistencia a la insulina, todos estos factores pueden alterar las condiciones para el desarrollo fetal que pueden llevar a desarrollo de enfermedades en la vida adulta. También tiene que ver la vida posterior de la madre y del RN, que tiene alteraciones inmediatas por ejemplo en un parto, la macrosomia aumenta la necesidad de realizar cesáreas junto a todo lo que implica una cesárea en cuanto a gasto y recuperación. La placenta genera señales hacia la madre, al feto y viceversa, es un órgano que permite la comunicación. FISIOLOGIA REPRODUCTIVACamila Díaz Candia 42 Endocrinología de la gestación. Gonadotropina coriónica humana (hCG): ∂ Producida por el sincitiotrofoblasto y puede ser detectada en suero 8-9 días post-concepción. ∂ Presenta actividad TSH-like que tiene una actividad parecida a las hormonas tiroideas, parecida a la TSH, entonces la HCG aumenta el metabolismo que es necesario para el desarrollo fetal y de la placenta. ∂ Su función es mantener el cuerpo lúteo gravídico, estimula la esteroidogénesis (hidroxilación de progesterona y estrógenos y aromatización de andrógenos), presentando actividad TSH-like. Su producción máxima se alcanza entre los días 40 y 60 descendiendo su producción a partir del tercer mes de embarazo hasta cifras muy bajas (2500 UI/L) y manteniéndose así hasta la expulsión de la placenta en que desaparece. Desaparece la placenta, desaparece la HCG. Lactógeno placentario humano (hLP) ∂ También conocido como Factor de crecimiento placentario. ∂ Su acción principal es promover el anabolismo fetal, incrementa la secreción de insulina, mejora la tolerancia a la glucosa favorece la fijación de nitrógeno en los tejidos fetales, estimula la lipolisis y se ha señalado que el aumento en las concentraciones plasmáticas de IGF-1 estaría en relación con ella. ∂ Entonces es una hormona importante para el desarrollo fetal y aumentar la capacidad progresiva que tiene este feto de utilizar la glucosa materna. ∂ No está probado su papel preparatorio sobre la glándula mamaria postparto. Su concentración materna es proporcional a la masa placentaria. ∂ Otro punto importante es la cantidad de glucosa que la madre consume, entre antes y después de la gestación debería ser más o menos la misma porque la combinación de distintos factores, entre ellos el hLP hace que progresivamente el feto sea capaz de utilizar más glucosa. (Menos glucosa utilizada por la madre, mas por el feto). Este factor tambien tiene una relación con el IGF (factor de crecimiento tipo insulina). FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 43 Progesterona ∂ Al principio del embarazo, es producida por el cuerpo lúteo, hasta la semana 7, donde se produce el cambio y ya toma autonomía la placenta. ∂ Las funciones de la progesterona son: Conseguir la decidualización endometrial y preparar el endometrio para la implantación. Mantener el embarazo inicial (semana 7). Supresora de la respuesta inmunológica materna a los antígenos fetales, inhibiendo la respuesta de los linfocitos T maternos (mantiene esa inhibición del rechazo durante el desarrollo de la gestación) Es sustrato para la suprarenal fetal para sintetizar cortisol y aldosterona en el feto. Inhibe la contractilidad miometrial al suprimir la síntesis de PG, y probablemente la P producida por la decidua y las membranas fetales son decisivas en el mecanismo de desencadenamiento del parto. Estrógenos ∂ La secreción de estrógenos durante el embarazo está bajo el control del feto y es esencial. Los andrógenos necesarios para la síntesis de estrógenos provienen de la madre hasta la semana 20. A partir de aquí se los provee a la placenta el feto, fundamentalmente la DHEAS producida por la zona suprarrenal. ∂ Van aumentando progresivamente durante la gestación ∂ Las principales acciones de los estrógenos son: Facilitan la adaptación del aparato cardiocirculatorio materno al embarazo, entre eso hay una relación entre los estrógenos y el sistema renina-angiotensina que incrementa el volumen sanguíneo (para sostener este flujo aumentado). Incrementan el flujo sanguíneo útero-placentario (vasodilatación). Estimulan el desarrollo de la glándula mamaria. Estimulan el funcionamiento de la suprarrenal fetal y otros órganos fetales. Puede sintetizar ciertos tipos de prostaglandinas (PG) que inducen la labor de parto. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 44 26/05 tarde. Cambios o adaptaciones fisiológicas importantes durante la gestación: Dentro de las adaptaciones, el rol de la placenta es importante por todos los cambios que provocan las hormonas que se sintetizan a nivel placentario que generan cambios a nivel materno y tienen un efecto en el desarrollo del feto. Cambios uterinos ∂ Aumento en el tamaño de algunos órganos del cuerpo materno ej. útero. El feto+placenta pesan 5 kg aprox. Hay un aumento del feto relacionado con el agua y electrolitos que se acumulan en el tejido, la formación de edemas algunas veces. Entonces hay un aumento que tiene que ver con un desarrollo adecuado. Las señales que se generan en la gestación permiten que la madre comience a aprovechar de manera distinta los nutrientes por lo tanto la alimentación debe ser normal para sustentar el desarrollo a nivel del feto. ∂ La progesterona estimula el almacenamiento de glicógeno en el endometrio por lo tanto además de que se libera más glucosa, también se debe producir un almacenaje para tener reserva de glucosa en caso de ser necesario. ∂ La angiogénesis uterina que se da durante los ciclos ováricos y que se potencia cuando aparece la hCG, además del desarrollo de la placenta, permite que la perfusión o flujo a nivel uterino aumente de 50 ml/min a 600 ml/min (600 al final de la gestación). Aumenta significativamente el Flujo utero-placentario y esto tiene que producirse sin que aumente la presión, por lo tanto, tiene que disminuir la resistencia a nivel sistémico de la madre. ∂ Hay una primera etapa en que los cambios a nivel uterino empiezan a producir el que se haga menos propenso a las contracciones, se inhibe la contracción del musculo liso uterino y ese musculo se mantiene en un “estado de latencia” es decir, no genera contracciones y luego empiezan a producirse las contracciones dado por la señal de la oxitocina. Cambios vaginales y cervicales Existen una serie de cambios anatómicos que tienen que ver con preparar el cuerpo para el parto. Por acción de estrógenos aumenta la proliferación celular y la vascularización de la vagina. Las paredes vaginales se hacen más flexibles y se mantiene un pH adecuado que disminuyen los riesgos de infecciones. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 45 El cérvix sufre un reblandecimiento y aumentan de tamaño las glándulas que aumenta la secreción de moco cervical. Esto le brinda protección al feto. Cambios en la glándula mamaria ∂ Por acción de estrógenos y progesterona las glándulas mamarias aumentan de tamaño. Se estimula el crecimiento de los conductos y del sistema alveolar. Células alveolares se vuelven secretoras y se produce el calostro. ∂ Tiene que estimularse su desarrollo y maduración. ∂ La prolactina, GH, estrógeno progesterona tienen que ver con el crecimiento de esta en la pubertad. Y la prolactina, estrógenos y progesterona aumentan durante la gestación asi que estimulan la maduración. Y en la lactancia sigue aumentada la prolactina y aparece la oxitocina que se produce por la misma estimulación de la succión del bebé. ∂ Se genera la liberación de prolactina que tiene que ver con una inhibición de la liberación de la dopamina. Tiene que aumentar progresivamente la prolactina. ∂ La oxitocina tiene un rol en permitir la maduración final de la glándula que durante la lactancia tiene una función importante. FISIOLOGIA REPRODUCTIVA Camila Díaz Candia 46 Cambios hematológicos (sangre) Hipervolemia: el volumen de la sangre tiene que aumentar para permitir o satisfacer el flujo aumentado que se tiene que dar a nivel uterino, útero hipertrofiado quiere decir un útero desarrollado durante la gestación. También el aumento de la volemia tiene por objetivo proteger a la madre de los cambios en el retorno venoso disminuido proteger a la madre de
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