HISTOFISIOLOGIA DEL OVARIO

Transcripción

1 HISTOFISIOLOGIA DEL OVARIO Los procesos de ovogénesis y espermatogénesis, que dan origen a las células germinales femeninas y masculinas, comprenden las mismas etapas: a) multiplicación gonial; b) profase meiótica; c) reducción cromosómica; d) diferenciación de la célula germinal. Sin embargo, hay una diferencia fundamental entre ambos procesos. En la ovogénesis, la meiosis se inicia poco después del nacimiento y se completa 15 a 40 años después. En la espermatogénesis, la meiosis se inicia y termina en la etapa adulta. La ovogénesis se inicia en la etapa embrionaria. Las células germinales primordiales dan origen a las ovogonias, las cuales se multiplican por mitosis sucesivas durante la etapa fetal. Las ovogonias son diploides, antes de entrar en la profase meiótica pasan por el período S de su ciclo celular, lo cual las hace tetraploides (Fig. 1). La meiosis se inicia con una larga profase. El leptoteno es muy breve y dura 3 a 8 hrs. El cigoteno dura alrededor de 24 hrs. El paquiteno es más largo, extendiéndose por varias semanas. En el diploteno empieza a desespirilizarse la cromatina, terminando con un núcleo con cromatina muy laxa y pasando al estado de dictioteno o "reposo". Los ovocitos con núcleos en dictioteno se denominan ovocitos primarios. Al momento de nacer, cada ovario contiene aproximadamente 1 millón de ovocitos primarios. Los ovocitos primarios se rodean de una capa discontinua de células somáticas, que luego constituirán las células foliculares para formar los folículos primarios, los cuales pueden permanecer en este estado por años. Los ovocitos primarios van degenerando, al inicio de la pubertad su número se ha reducido a menos de en cada ovario. Cambios que ocurren en el ovario al momento de la pubertad, influenciados por las gonadotrofinas, determinan el reinicio de la meiosis sólo en algunos ovocitos primarios. El resto la va reiniciando a lo largo de la vida sexual activa hasta aproximadamente los 45 años de edad, en que aparece la menopausia. Citología del ovocito primario (Fig. 2). El núcleo es voluminoso, tiene cromatina laxa y un nucléolo muy desarrollado. La cisterna nuclear presenta numerosos poros. Cerca del núcleo existe una estructura compleja denominada cuerpo de Balbiani, constituido por: los centríolos, vesículas pequeñas, filamentos, masas de material amorfo y unas pocas mitocondrias. A su alrededor se encuentran mitocondrias, varios complejos de Golgi, cuerpos complejos rodeados de membrana, pilas de láminas anulares que corresponden a REL y que se conectan con la cisterna nuclear y con

2 cisternas del RER. El resto del citoplasma está ocupado por RER en forma vesicular, polisomas abundantes, escasas mitocondrias y cuerpos densos (Fig. 2). El ovocito es la única célula realmente totipotencial. Sin embargo, es una célula estructuralmente diferenciada, cuyas especializaciones son requeridas para el desarrollo que sigue a su fertilización. Foliculogénesis. A lo largo de la vida reproductiva normal sólo unos 350 a 400 ovocitos, es decir el 1 por 1000, alcanzan la madurez y son ovulados. Los restantes van degenerando en cada ciclo menstrual como resultado de atresia folicular. En el crecimiento folicular se pueden distinguir 2 etapas: Etapa A: crecimiento rápido del ovocito hasta su tamaño casi definitivo. El ovocito presenta una alta actividad metabólica. En esta etapa se observa una lenta multiplicación de las células foliculares (Fig. 3, Tipos 1-5). Etapa B: el ovocito presenta escaso crecimiento y una reducción de su metabolismo. En cambio, hay gran proliferación de células foliculares, lo que resulta en un gran crecimiento del tamaño folicular (Fig. 3, tipos 5-8). Los eventos que ocurren en la etapa A están controlados principalmente por factores intraováricos. La etapa B, que incluye el crecimiento desde folículos con antro hasta folículo pre-ovulatorio, está controlada por las hormonas LH, FSH y PRL. Clasificación de los folículos. Los folículos se han clasificado en: a) folículos primarios: el ovocito está rodeado solamente por una capa continua o discontinua de células foliculares; b) folículos secundarios o en crecimiento: el ovocito está rodeado por más de una capa de células foliculares; c) folículos terciarios, preovulatorios o de De Graaf: son los folículos en los últimos estados de crecimiento. Esta clasificación ha sido cambiada por otra que explica mejor los cambios fisiológicos que subyacen en las transformaciones de los folículos. Basados en el tamaño del ovocito, tamaño del folículo y en la estructura folicular, se ha propuesto la clasificación que se muestra en la Fig. 3. Aquí los folículos tipos 1, 2 y 3 tienen una capa de células foliculares, pero se diferencian entre sí por el tamaño del ovocito. En el folículo tipo 4 el ovocito todavía está creciendo (Etapa A), pero ya está rodeado de dos capas de células foliculares. En los tipos 5 al 8 el ovocito ya no crece pero sí el número de células foliculares. A partir del tipo 6 aparecen cambios en la

3 estructura folicular por la secreción de líquido folicular primario y la formación del antro folicular (Fig. 5). En la Etapa A de crecimiento del ovocito y cuando éste adquiere un diámetro de alrededor de 50 µm empieza a aparecer entre su membrana plasmática y las células foliculares una capa de glicoproteínas llamada zona o membrana pelúcida (Fig. 4). Los componentes de esta capa son secretados por las células foliculares y por el ovocito. Su función es evitar la poliespermia. Después que el ovocito se ha "activado" por la penetración de un espermatozoide, se produce la llamada "reacción zonal" que impide la penetración de otro espermatozoide. Además, cumple un rol importante en la selección de espermatozoides de la misma especie que el ovocito. Eventos que ocurren en la pubertad. Antes de los 13 años de edad el ovario tiene sólo folículos primarios, la mayoría del tipo 1 y algunos pocos han alcanzado el grado de tipo 5. En el área preóptica se ubican los somas neuronales productores de la hormona hipotalámica liberadora de gonadotrofinas (LH-RH ó Gn-RH). Estas neuronas proyectan sus axones a la eminencia media donde liberan su contenido al sistema porta hipotálamo-hipofisiario (Fig. 6). La neurona secretora de LH-RH secreta a la sangre portal de dos formas: una es en forma lenta y progresivamente creciente (varios días); y la otra es en forma de pico agudo: una gran cantidad en un tiempo corto (pocas horas). Mediante la primera forma, la LH-RH estimula principalmente la liberación de FSH; la segunda estimula principalmente la liberación de LH. En la pubertad las neuronas LH-RH comienzan a liberar lenta y crecientemente LH-RH al sistema portal, lo que hace que la pars distalis libere a la circulación general una cantidad también creciente de FSH. Este será el primer ciclo ovárico, los eventos que se describirán se ubicarán en un período de 28 días (Fig. 8). La FSH plasmática aumenta durante los primeros 11 días del ciclo (Fig. 8). La FSH actúa sobre los folículos tipo 6 (con antro) cuyas células foliculares han desarrollado receptores para FSH. La FSH estimula el crecimiento de los folículos tipo 6 hasta tipo 8 o de De Graaf (Figs. 4, 5, 9). También bajo el efecto de FSH se produce

4 la diferenciación del tejido estromal que rodea al folículo en teca interna y teca externa. Las tecas alcanzan el máximo desarrollo en el folículo maduro. La teca externa está formada por células alargadas, principalmente fibroblastos y células musculares lisas. Las células de la teca interna son fusiformes y contienen abundantes inclusiones lipídicas y mitocondrias (características propias de las células productoras de esteroides). La teca interna es muy vascularizada, lo que le confiere un aspecto de glándula endocrina (Fig. 4). La teca interna sintetiza una gran cantidad de andrógenos y pocos estrógenos. Las células foliculares poseen las enzimas que aromatizan los andrógenos a estrógenos haciendo que el folículo secrete fundamentalmente estrógenos. Mientras más se desarrolla la pared folicular (granulosa + teca interna) bajo el efecto de la FSH, mayor es la cantidad de estrógenos que se liberan a la sangre. Sus niveles plasmáticos aumentan sostenidamente desde el día 3 ó 4 hasta el día 13 en que comienzan a descender (Fig. 8). El pico de estrógenos que ocurre en el día 13 estimula a las neuronas LH-RH del área preóptica para que liberen masivamente LH-RH a la sangre portal. Ello a su vez estimula a las células luteotropas de la pars distalis para que liberen un gran pulso de LH. Este pulso de LH ocurre el día 14 (Fig. 8). A nivel del ovario, el pico de LH produce los siguientes cambios fundamentales (esquematizados en la Fig. 7): a) Ruptura de la membrana basal del epitelio folicular e invasión de la granulosa por células de la teca interna; b) Inhibición de las mitosis de las células granulosas, dispersión de las mismas y secreción de líquido folicular secundario, rico en glicoproteínas, las cuales facilitan la adhesividad del óvulo a las trompas; c) desprendimiento del óvulo y su corona radiada de la pared del folículo. Esta separación física desencadena los siguientes procesos: - Se reinicia la meiosis del ovocito que estuvo detenida por más de 13 años en el estado de dictioteno de la profase meiótica. Se completa la 1ª división meiótica, se elimina el primer corpúsculo polar y se forma el ovocito secundario (Fig. 1). Este continúa la segunda división meiótica hasta la metafase. Esto ocurre entre el día 14 y 15, con el ovocito flotando dentro del folículo de De Graaf. Al momento de la ovulación, el ovocito secundario está en metafase. En caso de ser fecundado se completa la segunda división mitótica, se expulsa el 2 do corpúsculo y se origina el óvulo propiamente tal (Fig. 1). - Luteinización de células de la granulosa. Estas sufren un proceso de diferenciación, desarrollan organelas (mitocondrias, REL) y sintetizan los lípidos necesarios para la secreción de esteroides. Esto también

5 ocurre entre el día 14 y 15, en este lapso las células granulosas comienzan a secretar progesterona, produciéndose un leve pero importante incremento en sus niveles plasmáticos desde el día 14 (Fig. 8). Estos dos eventos que ocurren al desprenderse el ovocito de la pared folicular, sugieren que, por un lado las células granulares mantienen inhibida la división meiótica del ovocito; y por otro lado, éste secretaría un factor que inhibe la luteinización de las células foliculares. A partir del líquido folicular se purificó una proteína de 32 kd que tiene la propiedad de inhibir la secreción de FSH pero no de LH. Esta proteína (inhibina) sería secretada hacia la sangre por las células foliculares y sería responsable del bloqueo de la liberación de FSH observado alrededor del día 13 del ciclo (Fig. 8). Ovulación. Las gonadotrofinas estimulan la aparición de enzimas intrafoliculares con actividad fibrinolítica y colagenasa. La progesterona secretada los días también estimula síntesis de colagenasa por fibroblastos de la albuginea, induce su ruptura y se liberan enzimas lisosomales. Las prostaglandinas actúan en la última fase que lleva a la ruptura del folículo. Estos factores hacen que finalmente el óvulo, junto con su corona radiada y líquido folicular secundario, sean expulsados a la cavidad pélvica (Figs. 9) donde las fimbrias de la trompa lo captan y transportan al interior del lumen tubario. Parte del líquido folicular puede caer al fondo del saco pelviano, produciendo una sensación dolorosa considerada como indicador de la ovulación. Formación del cuerpo lúteo. Después de la ovulación, los restos del folículo de De Graaf se transforman en cuerpo lúteo. Las células de la granulosa y las de la teca interna sufren un acelerado

6 proceso de luteinización. La prolactina, que se secreta en forma pulsatil en el día del ciclo (no se muestra en la Fig. 8), juega en algunas especies un rol importante en el proceso de luteinización. Las células luteínicas son muy voluminosas (Fig. 11), tienen abundantes inclusiones lipídicas (VL), numerosas mitocondrias (M) y un gran desarrollo del retículo endoplásmico liso (REL) y rugoso (RER). Las células de la teca interna originan las células teco-luteínicas y las de la granulosa originan las granuloso-luteínicas. Ambos tipos forman una masa celular compacta y muy vascularizada (Fig. 10): El cuerpo amarillo o lúteo (su alto contenido en lípidos le confieren un color amarillo en un corte fresco). Es una glándula endocrina que secreta gran cantidad de estrógenos y progesterona, aumentando los niveles plasmáticos de ambos esteroides durante la segunda mitad del ciclo (Fig. 8). Los niveles altos de ambos esteroides inhiben la liberación de LH-RH con lo cual disminuye la liberación de LH y FSH. A ellos se agrega la acción de inhibina. Por lo tanto, la fase post-ovulatoria, también llamada, secretoria, progestacional o luteal, se caracteriza por niveles plasmáticos altos de estrógenos y progesterona y niveles bajos de LH, FSH y PRL. Ciertas células del endometrio uterino secretan prostaglandinas F2α, las cuales son conducidas al ovario por medio de un sistema vascular especial útero-ovárico. Las prostaglandinas F2α participan en el mecanismo que finalmente lleva a la destrucción del cuerpo lúteo o luteolisis. La luteolisis trae como consecuencia la caída de los niveles plasmáticos de progesterona y estrógenos. Algo de estrógenos continúa secretándose en los folículos con tecas. La ausencia de progesterona y niveles "medios" de estrógenos estimulan a las neuronas del área preóptica para que secreten LH-RH en forma progresivamente creciente, esto estimula a las células que secretan FSH, con lo cual se reinicia un nuevo ciclo. La caída brusca de los niveles de progesterona (Fig. 8) también produce cambios sustanciales en el endometrio (menstruación). Después de la luteolisis, el cuerpo amarillo queda como una cicatriz de tejido conectivo conocida como "cuerpo Albicans" por el contraste de su color blanco con el amarillo del cuerpo lúteo. Atresia folicular. 999 de cada óvulos no ovulan y entran en un proceso de atresia o involución folicular. El mecanismo sería el siguiente. La LH estimula la 5α-reductasa que aromatiza estrógenos transformándolos en andrógenos. La FSH hace lo contrario, transforma andrógenos a estrógenos. Son los andrógenos los que tienen un efecto foliculolítico. Por lo tanto donde haya andrógenos habrá atresia folicular. Debido a la masiva liberación de LH y pequeña liberación de FSH en el día del ciclo (Fig. 8), se produce una gran generación de andrógenos en el tejido ovárico (folículos). Los folículos tipos 6-8 (Fig. 3) que poseen receptores a FSH pueden fijar FSH convirtiendo los andrógenos a estrógenos; por lo tanto, estos folículos están protegidos del efecto de los andrógenos. En cambio, los folículos tipos 4 y 5 (Fig. 3) que no poseen receptores para FSH, no pueden aromatizar los andrógenos quedando expuestos a su efecto atresiante.