6a-GONADI E RIPRODUZIONE

IPOTALAMO-IPOFISI-GONADI
PLACENTA
IL TESTICOLO
Cap 15.2
• Due funzioni:
• Funzione endocrina: cellule di Leydig&cellule di Sertoli
• Funzione gametogena: tubuli seminiferi
Gameti e gametogenesi
spermatogoni
spermatociti primari
spermatociti secondari
spermatidi
spermatozoi
Cellule di Sertoli
producono ABP, inibina e MRF (o AMH)
formano la barriera emato-testicolare
sono dipendenti da FSH e androgeni
Cellule di Leyding
producono androgeni
sono dipendenti da LH
• MRF o AMH: fattore ontimulleriano: peptide
prodotto dalle cellule di Sertoli che induce la
regressione del dotto di Muller
• Androgen-binding protein (ABP) is a glycoprotein
(beta-globulin) produced by the Sertoli cells in the
seminiferous tubules of the testis that binds
specifically to testosterone (T), dihydro testosterone
(DHT), and 17-beta-estradiol.
• By binding, these hormones are made less lipophilic
and become concentrated within the luminal fluid of
the seminiferous tubules. The higher levels of these
hormones enable spermatogenesis in the seminiferous
tubules and sperm maturation
Maturazione degli spermatozoi
Maturazione degli spermatozoi
Lo sperma o liquido seminale
Erezione e eiaculazione
• Erezione:
– vasodilatazione arteriosa con parziale ostruzione
venosa
– vasodilatazione indotta dal s.n.vegetativo
(orto+parasimpatico: nervi erigenti, Ach+NO)
• Eiaculazione:
– “riflesso” con due componenti
– emissione (vegetativa ortosimp.), ingresso in
uretra
– eiaculazione (somatica, m. bulbo cavernoso e altri),
fuoriuscita dall’uretra
Androgeni testicolari
• Il testosterone
– è il principale steroide secreto
– nel plasma viene legata da albumina e da GBG
– puo’ essere convertito a DHT (5areduttasi), in
estrogeni (aromatasi) e in 17 cheto-steroidi
Meccanismo d’azione
•
•
•
Il diidrotestosterone forma con il recettore del testosterone
un complesso piu’ stabile del testosterone stesso
Come altra alternativa, può essere convertito in estrogeno e
legarsi con il recettore degli estrogeni
Il recettore si chiama androgen receptor (AR) o NR3C4
Effetti degli androgeni: virilizzanti
anabolizzanti
sulla crescita
su ipofisi/ipotalamo
sulla gametogenesi
La presenza di androgeni durante lo sviluppo
(prenatale) e’ importante
- per la differenziazione dell’apparato genitale
- per la differenziazione del cervello
• nucleo sessualmente dimorfico nell’ipotalamo
(piu’ grande nei maschi) - detto anche INAH
• connessioni interemisferiche (commessura
anteriore e splenio) piu’ grandi nelle femmine
• lateralizzazione emisferica (minore nelle
femmine)
• centri vegetativi e motori del midollo
sacrale
Nucleo sessualmente dimorfico
nell’ipotalamo di ratto
• La perdita di neuroni nella femmina
sarebbe dovuta a apoptosi che viene
contrastata nel maschio da una maggior
espressione di Bcl2
• Espressione di Bcl2 che avverrebbe
sotto controllo androgenico
Il numero di neuroni nel
nucleo sessualmente dimorfico
diminuisce con l’età
•
Science, Vol 253, Issue 5023, 1034-1037
Copyright © 1991 by American Association for the Advancement of
Science
•
A difference in hypothalamic structure between heterosexual
and homosexual men
S LeVay Salk Institute for Biological Studies, San Diego, CA 92186.
•
•
The anterior hypothalamus of the brain participates in the
regulation of male-typical sexual behavior. The volumes of four cell
groups in this region [interstitial nuclei of the anterior
hypothalamus (INAH) 1, 2, 3, and 4] were measured in postmortem
tissue from three subject groups: women, men who were presumed
to be heterosexual, and homosexual men. No differences were
found between the groups in the volumes of INAH 1, 2, or 4. As has
been reported previously, INAH 3 was more than twice as large in
the heterosexual men as in the women. It was also, however, more
than twice as large in the heterosexual men as in the homosexual
men. This finding indicates that INAH is dimorphic with sexual
orientation, at least in men, and suggests that sexual orientation has
a biological substrate.
Nuclei ipotalamici con differenze
sessuali nell’uomo
L’ipotesi dei 3 sessi di Simon Le Vay
Nucleo dimorfico e preferenze sessuali
nelle pecore e nei montoni
Endocrinology 2004,145(2):478–483
Il mondo dei peli
Non androgenic hair
Hair on the head
Harmpit hair
Pubic hair (female pattern)
Androgenic hair
Facial hair
Chest hair
Underarm hair
Abdominal hair
Arm hair
Leg hair
Pubic hair
Nel mondo del tessuto adiposo
Da wikipedia…
• Females generally store fat in breasts,
buttocks, hips and thighs (pear shape) due to
effect of estrogen, while males store fat
around the belly (waist and abdomen)
producing an "apple shape" area
• The android, or apple shape, is more common
among men. Fat deposits on the middle
section of the body, mostly on the abdomen.
• The gynoid, or pear shape, is more common
among women. Fat is deposited on the hips
and bottom
Monday, November 8, 2010
Variazione della secrezione testicolare di
androgeni nel corso della vita
Ritmo circadiano del testosterone
La secrezione di testosterone diminuisce nel corso della vita di un
uomo, di circa l’1% per anno a partire dai 35-40 anni.
Gli ormoni testicolari
guidano la
differenziazione prenatale
dei genitali interni e
esterni
Puberta’ e livelli ormonali
Inibina
• Ormone peptidico
• prodotto da cellule di Sertoli, cellule della
granulosa del follicolo, corpo luteo
• Famiglia del TGF-b (come il MIS o FIM)
• tre varianti a, bA, bB
• struttura dimerica:
– omodimeri : inibine
– eterodimeri : attivine
• inibisce la secrezione di FSH
Regolazione della
funzione testicolare
L’OVAIO
Ovaio
Funzione endocrina e gametogenica: follicolo e
corpo luteo
Ovaio
Funzione endocrina e gametogenica: follicolo e corpo luteo
•
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•
•
•
•
Follicolo primordiale
estrogeni
follicolo primario
inibina
follicolo antrale
follicolo maturo (divisione meiotica)
ovulazione
corpo emorragico
estrogeni
corpo luteo
progesterone
corpo albicante
inibina
relassina
Estrogeni
• Gli androgeni sono forniti dalle cellule della teca
interna alle cellule della granulosa
• Gli estrogeni circolanti sono legati da albumina e
GBG
RECETTORI PER ESTROGENI
Codificati da due geni ESR1 (↔ ERalfa) e ESR2 (↔ ERrbeta)
Espressione:
ESR1: mammella, endometrio, ipotalamo, deferente
ESR2: cervello, osso, rene, cuore….
Estradiolo lega entrambi
Estrone preferisce alfa
Estriolo preferisce beta
Meccanismo d’azione degli estrogeni: regolazione
della trascrizione
Effetti degli estrogeni:
femminilizzante
anabolizzante lipidico (e proteico)
ipocolesterolemizzante
sulla crescita (ossa)
sul riass. renale del sodio: anti-natriuretico
sull’ utero (miometrio, endometrio, muco)
sulla vagina,
sulla mammella
sull’ipofisi (LH basse/alte dosi)
Puberta’ e livelli ormonali
Progesterone
prodotto minore di tutte le secrezioni steroidee
prodotto in modo rilevante solo dal corpo luteo
meccanismo d’azione: trascrizionale
il recettore (progesterone receptor o PR) o anche NR3C3
(nuclear receptor subfamily 3, group C, member 3),
Progesterone
• effetti del progesterone:
– sull’utero (miometrio e endometrio)
– sulla mammella
– sulla ipofisi (anti LH)
– sulla temperatura corporea
– sul rene (antagonista dell’aldosterone)
Come farmaco: contraccettivo
e anti-minaccia di aborto
RU486 blocca la funzione del
recettore per il progesterone
Regolazione della secrezione ovarica
•
Estrogeni:
– basse dosi inibizione LH (fase
iniziale ciclo)
– alte dosi stimolazione LH
(fase pre-ovulatoria)
– con progesterone inibizione
•
Progesterone: inibizione LH
•
Inibina: inibizione FSH
Anticipo di farmacologia
• Progesterone: come trattamento anti-aborto
• RU486: anti-progesterone, induzione di aborto
(entro 7 settimane) eventualmente con
prostaglandine
• Pillola del giorno dopo (entro 72 ore) estrogeni a
alte dosi (ostacola l’impianto) o progestinici a alte
dosi (inibisce l’ovulazione)
• Pillola anticoncezionale: combinazione di piccole
quantità di un estrogeno e di un progestinico.
L'assunzione quotidiana inibisce l’ovulazione.
Il ciclo uterino
Il ciclo ovarico
Il ciclo uterino
Progesterone e temperatura basale
Il climaterio: menopausa e andropausa
• Le gonadi perdono sensibilita’ a FSH/LH con
l’avanzare dell’eta’
• evento rapido nella donna, graduale nell’uomo
• nella donna: sintomatologia legata alla caduta dei livelli
di estrogeni
– disturbi circolatori, ipercolesterolemia..
– uso di terapie sostitutive (estrogeni)
La menopausa
• Non e’ una perdita della secrezione ipofisaria
• E’ una scomparsa della risposta ovarica allo stimolo
delle gonadotropine
• E’ associata/dovuta alla riduzione del numero dei
follicoli
• E’ seguita dalla caduta dei livelli plasmatici di
estrogeni e progesterone
Variazione del numero dei follicoli
primordiali nell’ovaio
Livelli plasmatici di FSH e LH alle
diverse eta’
LA PLACENTA
La gravidanza
• durata:
– Dal concepimento 38 settimane (265
giorni),
– Dall’ultima mestruazione 40 settimane
(280 giorni)
• aumento medio di peso materno 12 kg
• peso feto 3 kg, peso annessi 1.5 Kg
La data presunta del parto si ottiene attraverso l’applicazione di una
semplice formula detta "Regola di Noegle", aggiungendo 7 giorni e sottraendo
3 mesi alla data dell’ultima mestruazione regolare.
Il regolo ostetrico
Guida ormonale della gravidanza
• mantenimento corpo luteo: hCG
• sviluppo somatico del feto: hCS e IGF // HPL
(lattogeno)
• controllo contrazioni uterine: progesterone
• preparazione dell’utero al parto: estrogeni
• sviluppo della mammella: estrogeni+progesterone
• ritenzione idrica e accumulo lipidi : estrogeni
Corpoluteo gravidico
(per 6 settimane)
progesterone (+estrogeni)
Placenta
Progesterone e estrogeni
Ormoni peptidici
Il sinciziotrofoblasto
(origine fetale) ha
funzioni endocrine
funzione della placenta:
scambio e secrezione
Funzione della placenta
ghiandola endocrina (sinciziotrofoblasto)
• hCG: gonadotropina corionica umana: stimola la
secrezione del corpo luteo
• hCS (o CGP o hPL): simile a GH e a prolattina
• altri peptidi: GnRH, CRH, MSH...
• steroidi:
– estrogeni e progesterone verso la madre
– pregnenolone, progesterone, estrogeni verso il
feto
Interazioni feto-placentari nella secrezione di
ormoni steroidei
Ormoni e gravidanza
Placenta + Corpo luteo (importante per 6 settimane)
Ormoni e parto
• Estrogeni (a partire dal 6° mese):
– stimolano eccitabilita’ e contrattilita’ del
miometrio
– aumento tono dell’utero
– contrazioni
• Oxitocina:
– contrazioni fasiche del miometrio
– riflesso di Ferguson
Allattamento
• Estrogeni e progesterone preparano la ghiandola
mammaria durante la gravidanza
• Caduta dei livelli ormonali post-partum
– aumento secrezione di prolattina-PRL
– montata lattea
• Succhiamento del capezzolo
– secrezione di prolattina-PRL
– secrezione di ossitocina
– blocco della secrezione di gonadotropine (PRL ?)
– comportamento parentale (PRL ?)