Endocrinologia, Gravidanza, PMA

Gonadotropine: FSH, LH, HCG

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Nelle donne il controllo della funzione gonadica e riproduttiva viene esercitato principalmente da due ormoni secreti dall’ipofisi anteriore: le gonadotropine.  Queste sono di natura glicoproteica e vengono denominati ormone follicolo stimolante (FSH = Follicle Stimulating Hormone) ed ormone luteinizzante (LH, Luteinizing Hormone). Una terza gonadotropina, l’HCG Human Chorionic Gonadotropin, invece è secreto in gravidanza dal chorion prima e dalla placenta dopo. LH e HCG hanno le stesse sequenze di aminoacidi e stimolano gli stessi recettori. il  β-HCG contiene 24 aminoacidi addizionali.
Struttura chimica:
FSH e LH hanno una struttura chimica molto simile: sono entrambe delle glicoproteine contenenti 20% di carboidrati e risultano formate da due catene di aminoacidi dette subunità α (92 aminoacidi) e β (111 aminoacidi), unite con un legame non covalente ad elevata affinità formato da due ponti disulfidrici.. La subunità α é uguale per entrambe le gonadotropine, mentre varia la subunità β, in cui la sequenza degli aminoacidi é diversa per LH ed FSH. Il gene per la codificazione della catena alfa è posto sul cromosoma 6q12.21 mentre il gene per la catena beta è posto sul cromosoma 19q13.32 (32).
Pur essendo la subunità β la sola dotata di specificità di azione, é necessario che essa si combini con la subunità α perché l’azione si manifesti. Probabilmente due sono le ragioni:
a) la presenza nella catena α di alcuni o di tutti i siti deputati al riconoscimento dei recettori,
oppure
b) l’acquisizione, da parte della subunità β di una conformazione attiva solo dopo combinazione con la subunità α.
POLIMORFISMO DELLE GONADOTROPINE: Le variazioni nella sequenza del DNA che sono presenti almeno nell’1% della popolazione sono definite polimorfismi. Essi  sono dovuti al grado di glicosilazione (2).Tali polimorfismi genici danno luogo a enzimi con diversi livelli di attività metabolica o a recettori con diversa affinità per il farmaco, modificando la risposta farmacologica di un individuo. Le variazioni genetiche riguardano più spesso un singolo nucleotide e sono pertanto definite polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) che non influenzano il normale pool ovocitario (16,17), ma possono interessare anche più nucleotidi o anche ampi tratti di DNA: sostituzioni, inserzioni, delezioni, amplificazioni e traslocazioni.
Le gonadotropine ipofisarie sono solitamente caratterizzate da una elevata eterogeneità; esse infatti, più che come singole glicoproteine, devono essere considerate come una famiglia di forme eterogenee, dotate di varia attività immunologia e biologica. Queste diverse isoforme originano in vario modo: differente azione del DNA, alterazione dei meccanismi di legame dell’RNA, mutazioni puntiformi, modificazioni carboidratiche post-trascrizionali, differenti contenuti di acido sialico. Il risultato delle variazioni è quello di alterare la struttura e la clearance metabolica delle glicoproteine, modificandone la capacità di legame e l’attività in vivo. Le numerose isoforme hanno diverso peso molecolare, diversa emivita circolante e diversa attività biologica. Durante un normale ciclo mestruale, almeno 10-30 isoforme delle gonadotropine sono presenti nel sangue circolante. L’attività complessiva delle gonadotropine è pertanto dovuta agli effetti di questa mistura di isoforme che raggiungono e si legano ai recettori nei tessuti bersaglio.

Variante genica PV-β dell’LH: 

Nel 15% circa di giovani donne normogonadotrope, la risposta ovarica all’associazione di GnRH-a long protocol e rFSH risulta subottimale, nonostante la presenza di normali concentrazioni sieriche di LH e l’assenza di variabili prognostiche avverse. In assenza di alterazioni recettoriali queste paziento sono state definite   “steady responders”. Si è ipotizzato che queste  pazienti possano presentare un LH endogeno anomalo, contrassegnato da una ridotta attività biologica (steady response) per cui l’ormone sarebbe in grado di sostenere la crescita follicolare spontanea mentre in condizioni stressanti, di stimolo sovrafisiologico (COH) risulterebbe inadeguato, nonostante la presenza di concentrazioni circolanti apparentemente normali. Le isoforme della subunità dell’LH (V-LH)  descritte per la prima volta dal gruppo finlandese di Petterson, sembra avere nella popolazione italiana un incidenza del 13% (13-15). Queste pazienti possono giovarsi di LH esogeno che evita di aumentare drasticamente le dosi di r-FSH per raggiungere un’ottimale crescita follicolare multipla (13-15). La variante genica V-β dell’LH è causata da due mutazioni puntiformi del gene della subunità, che comporta due alterazioni amminoacidiche missense nei codoni 8 e 15: Trp8Arg e Ile15Thr (Petterson, 1994; Huhtaniemi, 2000). A ciò si aggiunge una seconda mutazione che introduce una glicosilazione aggiuntiva in posizione 13 sull’asparagina sull’oligosaccaride di legame al recettore (Huhtaniemi, 1999). La frequenza dell’allele della variante  oscilla tra lo 0 a più del 50% nella diverse popolazioni (in Finlandia la percentuale si assesta al 28%) (Huhtainiemi, 1999). La variante V-β LH è più frequente nelle donne PCOS specialmente se con BMI >30 Kg/m2 (15-18).

 

 

 

 

POLIMORFISMO DEI RECETTORI FSH:

Esistono due polimorfismi a singolo nucleotide localizzati a livello dell’esone 10 del gene FSH-R che modificano la sensibilità della risposta ovarica ad una stimolazione con l’ormone FSH:
  • il polimorfismo Thr307Ala, determinato da una variazione nucleotidica A→G in posizione c.919, che produce una variazione aminoacidica da Thr ad Ala in posizione 307;
  • il polimorfismo Asn680Ser, determinato da una variazione nucleotidica A→G in posizione c.2039, che produce una variazione aminoacidica da Asn a Ser in posizione 680.

Queste due varianti alleliche, in linkage disequilibrium tra loro, si presentano con frequenza maggiore nelle combinazioni Thr307-Asn680 (TN) e Ala307-Ser680 (AS). Diversi studi hanno associato la variante Ser680 ad una ridotta sensibilità all’FSH sia endogeno che esogeno, dovuta ad una parziale resistenza del recettore all’ormone. L’analisi del genotipo del recettore dell’FSH permette quindi di modulare in maniera individuale la somministrazione di FSH e di aumentare l’efficacia e la sicurezza della terapia: le pazienti che presentano la variante Ser680 richiedono un dosaggio maggiore di FSH ricombinante per produrre una crescita follicolare ottimale ed un’adeguata concentrazione sierica di Estradiolo (18-31).

 

 

 

 

 

POLIMORFISMI DEI RECETTORI PER L’ESTRADIOLO:

Recettore Estrogenico 1 (ESR1) e 2 (ESR2): polimorfismi ESR1 PvuII (IVS1-397 T/C) e ESR2 AluI (3’UTR 1730 A→G)  

Le due isoforme del recettore estrogenico (ER-beta e ER-alpha) sono codificate da due geni diversi (ESR2 e ESR1) con distribuzione tessuto specifica e hanno capacità diverse nel legare il ligando (estrogeni ed antiestrogeni) e nell’attivazione della trascrizione dei geni bersaglio.

Nel gene ESR1 (6q25) sono stati descritti diversi polimorfismi, ma tutti gli studi di associazione si focalizzano su uno di essi, localizzato a livello dell’introne 1 (riconosciuto da PvuII e chiamato P-p, in base alla presenza o assenza del sito di restrizione).

Il polimorfismo PvuII è  localizzato nell’introne 1 del gene ESR1 e consiste in una variazione nucleotidica T/C in posizione -397. Il nucleotide T viene anche definito allele p, mentre il nucleotide C viene definito allele P. La combinazioni di questi alleli può produrre i genotipi pp (TT), Pp (CT) e PP (CC). Il genotipo PP è associato ad una disfunzione recettoriale con ridotta risposta agli estrogeni endogeni.

Nel gene ESR2, il polimorfismo studiato è localizzato nella regione 3’UTR del gene, a livello del nucleotide 1730 (1730 A→G), ed è riconosciuto dall’enzima di restrizione AluI. Tale polimorfismo è anche conosciuto come *39 A→G.

AROMATASI (CYP19): polimorfismo 3’UTR 1672 C→T  

L’aromatasi è l’enzima che sintetizza gli estrogeni dagli androgeni. Il gene relativo (CYP19) è localizzato sul cromosoma 15q21.1. Sono noti vari polimorfismi di CYP19 coinvolti nella regolazione dell’attività dell’aromatasi attraverso la stabilizzazione dell’mRNA, l’aumento della trascrizione o la regolazione post-traduzionale dell’espressione. Tra questi vi è un polimorfismo C>T, localizzato a livello della regione 3’ non tradotta (1672 C→T). Alcuni studi hanno dimostrato che l’allele C è associato con una scarsa soppressione pituitaria durante la stimolazione ovarica. I pazienti con genotipo CC necessitano un numero di giorni maggiore per ottenere una soppressione pituitaria, rispetto ai pazienti con genotipo TT.

Test genetici:  I test si basano sull’analisi di 5 polimorfismi genetici, localizzati su 4 geni.

 

Sintesi ed accumulo delle gonadotropine

La produzione di gonadotropine da parte dell’ipofisi é controllata dall’ipotalamo mediante il GnRH (Gonadotrophin Releasing Hormone) prodotto in maniera pulsatile (pulse di 90′ circa) nel nucleo arcuato e nel n. medio-basale  dell’ipotalamo e trasportato mediante il sistema venoso ipotalamo-ipofisario fino all’ipofisi anteriore dove viene rilasciato a livello dell’eminenza mediana. Il Gn-RH  stimola la sintesi e la secrezione di FSH ed LH legandosi ai recettori specifici situati sulla superficie esterna della membrana delle cellule gonadotrope che costituiscono il 10% di tutte le cellule dell’adenoipofisi.
Le moderne metodiche immunoistochimiche e immunologiche hanno permesso di stabilire che nell’adenoipofisi sono presenti 5 tipi di cellule fra cui le cellule gonadotrope, che sono di tipo basofile, beta e gamma, e sono   presenti nella pars distalis dell’ipofisi anteriore. Queste cellule contengono due tipi di granulazione, una del diametro di circa 200 nm (contenente LH), l’altra del diametro di 400-500 nm (contenente FSH). In alcune cellule sono riscontrabili entrambi i tipi di granuli mentre in altre si può riscontrare solo una delle due gonadotropine. La presenza di LH ed FSH nella stessa popolazione cellulare e contemporaneamente in diverse popolazioni cellulari spiega la sincronicità di secrezione pulsatile per FSH ed LH in fase follicolare e la diversità di secrezione in fase luteale. La secrezione di FSH dipende quasi esclusivamente dal Gn-RH ipotalamico ma anche da due citochine gonadiche come l’attivina che ha un’azione stimolante e  β-inibina che ha un’azione inibente sulla sintesi di FSH. La secrezione di LH anch’essa è regolata dal Gn-RH ma risente molto di più dell’influenza di inibina e  attivina.
Meccanismo d’azione delle gonadotropine:
Le gonadotropine, come le altre tropine dell’ipofisi, posseggono la proprietà di agire su recettori situati sulla membrana plasmatica delle cellule bersaglio. E’ sufficiente che le gonadotropine si leghino all’1% dei recettori presenti sulle cellule bersaglio per innescare il processo di attivazione dell’AMPc (Adenosin Monofosfato ciclico). Il susseguirsi delle varie reazioni provoca diversi tipi di effetti a livello delle gonadi, a breve ed a lungo termine. L’emivita dell’HCG è di 24 ore, dell’FSH 3-4 ore mentre l’emivita di LH è di solo 20 minuti. Gli effetti a breve termine consistono essenzialmente nella maturazione follicolare, nell’induzione della steroidogenesi  e produzione di aromatasi mentre quelli a lungo termine comprendono la sintesi di DNA e la divisione mitotica, la stimolazione dell’RNA-polimerasi a livello nucleare (trascrizione) e quindi la sintesi di nuove proteine e l’accrescimento cellulare (1).  La risposta delle cellule-bersaglio alle gonadotropine é facilitata dalle prostaglandine intracellulari PGF2-alfa PGE2, PGI2 e PGD2, dal fattore insulino-simile IGF-I, EGF e dal calcio. La prolattina a basse concentrazioni risulta essere luteotrofica, mentre a dosi elevate  è luteolitica.
Azione dell’FSH sul follicolo ovarico: l’FSH agisce sui recettori specifici situati sulle cellule della granulosa inducendo fondamentalmente la proliferazione cellulare,  la moltiplicazione degli stessi recettori per FSH, la stimolazione dell’aromatasi che  trasforma il testosterone in estradiolo e l’espressione dei recettori per LH.
 Azione dell’LH sul follicolo ovarico:  l’LH agisce sui recettori specifici posti sulla superficie delle cellule tecali interne favorendone la secrezione di testosterone e androstenedione. Inoltre l’LH controlla l’ovulazione di cui è “trigger”, permette la formazione del corpo luteo e la secrezione di progesterone ed estradiolo da parte delle cellule della granulosa luteinizzate. I recettori per l’LH sono presenti anche sulle cellule della granulosa in fase tarda follicolare; dal numero dei recettori per LH sulle cellule della granulosa dipende l’attività del corpo luteo. Se l’LH, in fase follicolare precoce, raggiunge livelli sierici elevati, per somministrazione esogena o per surge endogeno, si producono danni sulla maturazione follicolare: “LH Ceiling“. Probabilmente ciò è dovuto ad un’iperproduzione androgenica e conseguente androgenizzazione ovarica conseguente agli aumentati livelli sierici di LH. E’ la stessa situazione che spesso si ritrova nelle pazienti PCOS. Si assiste a riduzione dell’attività dell’aromatasi, con ulteriore aumento di androgeni non più convertiti in estrogeni, deficit della biosintesi estrogenica, arresto della maturazione follicolare ed un’alterazione dei meccanismi di selezione del follicolo dominante.
L’LH endogeno è in grado, in presenza di FSH, di elicitare una biosintesi androgenica massimale, anche se legato soltanto ad una quantità inferiore all’ 1% dei propri recettori espressi dalle cellule della teca (spare receptor hypothesis) (Chappel e Howles, 1991). Le concentrazioni endogene di LH in corso di ciclo spontaneo e finanche i livelli circolanti di ormoni residui alla soppressione dell’asse ipotalamo-ipofisi-ovaio con analoghi del Gn-RH sembrerebbero essere sufficienti, nella maggior parte dei casi, ad occupare tale quota recettoriale e, quindi, a sostenere l’attività dell’FSH esogeno. Ciononostante, in una quota di pazienti oscillanti tra il 10 e il 30% , la COH (Iperstimolazione ovarica controllata) non esita in una risposta ovarica soddisfacente. È possibile ipotizzare che in queste pazienti  ci sia un grado eccessivo di soppressione dell’asse ipotalamo-ipofisario a causa dell’uso di analoghi o antagonisti del Gn-RH e, quindi, ad una insufficiente attività LH residua (2). Tali pazienti potrebbero beneficiare dell’uso di preparazioni (Luveris fl 75 UI) contenenti LH (2-4), la cui somministrazione, LH-added,  dovrebbe essere calibrata al fine di non produrre concentrazioni circolanti eccessivamente alte e potenzialmente dannose (5). E’ stato recentemente suggerito che la necessità di somministrare LH esogeno coincida con il riscontro di concentrazioni sieriche circolanti dell’ormone <1.2 UI/l. Ma anche questo dato è soggetto a numerose revisioni critiche sulla reale efficacia ed opportunità dell’LH-added anche nelle pazienti con bassi livelli di LH circolante (4,6).
  • Azione dell’FSH sul corpo luteo: L’azione dell’FSH in fase luteale si esplica prevalentemente a livello delle grandi cellule luteiniche stimolando l’aromatizzazione dei precursori androgeni in estrogeni; nè in vitro nè in vivo si è mai osservato alcun effetto apprezzabile dell’FSH sulla produzione di progesterone. Pertanto, l’azione dell’FSH sembra estrinsecarsi pressoché esclusivamente sulla produzione estrogenica.
  • Azione dell’LH sul corpo luteo: La secrezione steroidea luteale gode di un certo grado di autonomia; infatti, Rossmanith e coll. nel 1990 hanno riscontrato nella donna che un certo numero di picchi secretori di estradiolo e progesterone non erano preceduti da picchi di LH. Inoltre, la ghiandola luteale se espiantata e studiata in vitro continua a secernere progesterone in modo pulsatile. Tuttavia, l’importanza dell’azione di stimolo esercitata dall’LH a livello luteale sulla secrezione di progesterone è ampiamente provata. Infatti l’immunoneutralizzazione dell’LH nella scimmia induce un calo repentino dei livelli plasmatici di progesterone provocando rapida luteolisi. Allo stesso modo la somministrazione di antagonisti del GnRH nella fase luteale determina calo della produzione di progesterone, mentre la contemporanea somministrazione di HCG o HMG, consente il mantenimento della funzione luteale pure in assenza di gonadotropine endogene. Inoltre nel 1988 Veldhuis e coll. hanno dimostrato nella donna l’esistenza di una stretta correlazione tra picchi di LH e progesterone: un picco di LH precede di 10 minuti quello di progesterone.
C) Rilascio delle gonadotropine:
La secrezione nell’ipofisi anteriore delle gonadotropine LH ed FSH come si é detto é stimolata da un peptide ipotalamico denominato GnRH (Gonadotropin-Releasing Hormone) oppure LH-RH (Releasing Hormone) oppure Gonadoliberina. Fino ad ora non é stato possibile identificare un releasing hormone separato per l’FSH, e la secrezione dell’FSH sembra essere, almeno in parte, regolata dal Gn-RH.
La risposta delle cellule gonadotrope ipofisarie al Gn-RH varia in maniera evidente durante le varie fasi del ciclo mestruale, con modificazioni sia sulla sensibilità sia sulla riserva gonadotropinica. Queste modificazioni sono attribuibili in parte all’effetto nodulante sulla sensibilità e sulla riserva ipofisaria esercitato dagli steroidi ovarici, in parte dell’effetto sensibilizzante (self priming) dello stesso Gn-RH nel processo di liberazione delle gonadotropine da parte dell’ipofisi.  La modalità di rilascio delle gonadotropine da parte dell’ipofisi e pulsatile ed é la diretta conseguenza della secrezione pulsatile del Gn-RH ipotalamico nel circolo portale; le pulsazioni o polsi (pulse) di LH ed FSH aumentano della sensibilità e della riserva ipofisaria, come si avvicina il periodo ovulatorio.
Modificazioni nella frequenza e nell’ampiezza della stimolazione ipofisaria da parte del Gn-RH alterano profondamente sia le concentrazioni plasmatiche di LH ed FSH sia il rapporto LH/FSH, provocando quindi irregolarità nella maturazione follicolare e nell’ovulazione. Durante il ciclo mestruale le modificazioni nella pulsatilità dell’LH sono dipendenti da corrispondenti variazioni nella frequenza e nell’ampiezza della pulsatilità del Gn-RH e dalla azione modulante, a livello ipotalamico ed ipofisario, dei meccanismi di feed-back steroidei. Infatti l’estradiolo causa un aumento nella frequenza delle pulsazioni di Gn-RH con conseguente aumento della sua concentrazione media nel sistema portale, e provoca un corrispondente aumento nelle pulsazioni di LH plasmatico. Al contrario il progesterone sembra indurre le pulsazioni di LH, probabilmente attraverso una riduzione della frequenza di quelle del Gn-RH.
In definitiva i dati fin qui raccolti dimostrano che durante il ciclo riproduttivo l’estradiolo e il progesterone agiscono in senso opposto nel modulatore la frequenza delle pulsazioni del Gn-RH, ed in maniera sinergica sulla responsività dell’ipofisi alla stimolazione del Gn-RH.
Le gonadotropine presenti nel plasma possono essere misurate sia con metodiche radioimmunologiche, che sono quelle oggi più usate, sia con metodiche biologiche.
Le tecniche biologiche, ed in particolare quella radiorecettoriale, sono più specifiche ma meno sensibili rispetto a quelle radioimmunologiche.
D) Concentrazioni plasmatiche delle gonadotropine nelle varie epoche della vita della donna:
I livelli plasmatici delle gonadotropine non sono costanti, ma variano in relazione alle ore della giornata, al periodo del ciclo mestruale ed all’età.
La modalità pulsatile di secrezione delle gonadotropine é un fenomeno comune sia all’uomo sia alla donna, che compare alla fine della pubertà. Tuttavia nell’uomo la secrezione gonadotropinica come la steroidogenesi ha carattere piuttosto continuo (tonico), mentre nella donna esistono variazioni più appariscenti che danno ciclicità alla funzione riproduttiva. Le pulsazioni sono caratterizzate da un incremento rapido delle gonadotropine della durata di 10-15 minuti, seguito da una caduta più lenta. I pulses dell’FSH sono quantitativamente più piccoli di quelli dell’LH, con i quali sovente, ma non obbligatoriamente, coincidono. La frequenza dei polses varia in relazione all’epoca del ciclo mestruale: i polses intervengono ogni 1-2 ore in fase follicolare e ogni 4 ore circa in fase luteinica. A metà ciclo si verifica un aumento della frequenza e dell’ampiezza dei polses, coincidente con la maggiore sensibilità dell’ipofisi al Gn-RH in questa fase.
Durante il ciclo mestruale la secrezione delle gonadotropine viene regolata dagli steroidi ovarici attraverso i vari meccanismi di feed-back. I livelli plasmatici di LH aumentano in modo lento e graduale durante tutta la fase follicolare e si innalzano poi bruscamente, talora in modo bifasico, raggiungendo valori di picco in fase preovulatoria, quindi declinano nel corso di tutta la fase luteinica. Le concentrazioni plasmatiche dell’FSH presentano un incremento nell’ultima parte del periodo luteinico ed all’inizio della fase follicolare del ciclo successivo, quindi una diminuzione costante, interrotta a metà ciclo da un piccolo picco, coincidente con quello molto più accentuato dell’LH.
Accanto alle fluttuazioni mensili, che caratterizzano il ciclo mestruale, modificazioni a breve termine a variazioni episodiche nella secrezione delle gonadotropine si verificano nelle varie epoche dello sviluppo.
Alla nascita e nell’infanzia le concentrazioni plasmatiche di LH ed FSH sono basse.
All’inizio della pubertà i livelli plasmatici dell’FSH aumenta più rapidamente rispetto a quelli dell’LH. Inoltre, in coincidenza con l’inizio della pubertà, si manifesta la modalità pulsatile di secrezione delle gonadotropine, in un primo momento evidente solo durante il sonno. Man mano che la pubertà avanza, la risposta dell’LH a Gn-RH aumenta notevolmente e supera quella dell’FSH; inoltre il pattern pulsatile di secrezione si manifesta non solo durante il sonno ma anche durante le ore di veglia In climaterio, infine, si assiste ad un graduale cambiamento della secrezione gonadotropinica, caratterizzata soprattutto dalla perdita della ciclicità, e da un tipo di secrezione tonica con valori plasmatici di gonadotropine nettamente più elevati di quelli riscontrabili in età fertile.
L’emivita in circolo delle gonadotropine dipende essenzialmente dal loro contenuto in acido sialico: così l’emivita dell’FSH (5% di acido sialico) é di soli 30/60 minuti. Il catabolismo delle gonadotropine si realizza soprattutto a livello epatico, dove le glicoproteine precedentemente privata dell’acido sialico vengono dismesse dalla circolazione mediante legame con i recettori epatici per le glicoproteine desializzate.
L’escrezione delle gonadotropine avviene prevalentemente per via renale, ed é proporzionale alle concentrazioni ematiche delle stesse gonadotropine.
E) Effetti biologici delle gonadotropine:
L’FSH e l’LH stimolano, come si é detto, la maturazione e la funzione delle gonadi e regolano i processi di gametogenesi e di steroidogenesi.
1) L’azione biologica dell’FSH si esplica sulla maturazione e sulla produzione delle cellule deputate ad influenzare la gametogenesi: le cellule della granulosa dell’ovaio e le cellule si Sertoli del testicolo. Per il tramite di questi recettori l’FSH, agendo sinergicamente con l’estradiolo e l’LH, stimola l’accrescimento follicolare e la maturazione del follicolo oltre lo stadio della formazione dell’antro. L’estradiolo aumenta la responsività delle cellule della granulosa all’FSH; inoltre provoca un aumento dei recettori per l’FSH nel follicolo in via di sviluppo.
L’FSH stimola un marcato aumento del contenuto in recettori per l’LH, e dell’attività 3-á-idrossisteroidodeidrogenasica nelle cellule della granulosa, senza comunque provocarne la luteinizzazione.
La comparsa dei recettori per l’LH nelle cellule della granulosa del follicolo preovulatorio si accompagna alla perdita dei recettori per l’FSH. Pertanto le cellule della granulosa inizialmente contengono recettori per l’FSH e proliferano fino a determinare un netto aumento dei recettori per l’FSH nel follicolo. Successivamente, continuando la proliferazione delle cellule della granulosa fino a raggiungere lo stadio di follicolo antrale, si verifica la formazione, sotto l’influenza dell’FSH, dei recettori per l’LH. La maturazione del follicolo si associa quindi con la comparsa dei recettori per l’LH nelle cellule della granulosa e, probabilmente, é con il legame dell’LH sul recettore che iniziano i processi che portano alla luteinizzazione.
Un’altra importante azione dell’FSH a livello ovarico consiste nello stimolare, nelle cellule della granulosa, l’aromatizzazione degli androgeni in 17-β-estradiolo. Questo effetto é analogo a quello dell’FSH sulle cellule di Sertoli del testicolo ed ha importanti implicazioni per il controllo della steroidogenesi nel follicolo ovarico.
2) L’LH agisce sulle cellule della teca e su quelle della granulosa.
L’azione sulle cellule tecali si esercita per tutto il tempo della maturazione follicolare. L’effetto meglio conosciuto di questa stimolazione é la produzione di androgeni.  Allorché il follicolo ha raggiunto la maturazione l’improvvisa elevazione preovulatoria dell’LH provoca, dopo un periodo di stimolazione, un effetto inibitore sulla steroidogenesi, che si manifesta allorché i tassi plasmatici di LH non hanno ancora raggiunto i valori massimi, e si traduce a livello del follicolo in una brusca caduta preovulatoria della secrezione di androgeni ed estrogeni.
L’azione dell’LH sulle cellule della granulosa si manifesta alla fine della fase follicolare, dopo la comparsa di recettori specifici per questa gonadotropina. L’LH provoca un arresto della proliferazione delle cellule della granulosa, una diminuzione del numero dei recettori per l’FSH e l’inizio della secrezione intrafollicolare di progesterone, cui segue l’inizio della luteinizzazione, anche se questa non può che essere estremamente parziale prima dell’ovulazione per l’azione inibitoria di sostanze presenti nel liquido follicolare, in particolare l’estradiolo e l’inibitore della luteinizzazione.
Il picco preovulatorio dell’LH é essenziale per l’ovulazione; inoltre il picco preovulatorio dell’LH provoca anche la maturazione dell’ovocita, con conseguente ripristino della divisione meiotica arrestatasi durante la via fetale.
L’LH controlla la secrezione endocrina del corpo luteo, per la cui normale funzione é necessaria la costante presenza di questa gonadotropina. Infine l’LH controlla l’attività del tessuto stromale ovarico la cui capacità steroidogenetica (produzione di androgeni) risulta notevolmente potenziata dalla presenza di tassi elevati di LH.
Questi risultati indicano che l’LH no è  necessario per la produzione ovarica di E2; le cellule della granulosa, in assenza di  LH, possono utilizzare gli androgeni prodotti dal surrene o dalle cellule tecali stimolate dall’FSH per produrre l’E2  intrafollicolare (1).
β-HCG (Human Chorionic Gonadotropin): è una terza gonadotropina, analoga dell’LH, prodotta però non dall’adenoipofisi ma in gravidanza dal corion (sinciziotrofoblasto)  dall’8° giorno al 3° mese circa di gravidanza e dalla placenta dal 3° mese circa (1).  I valori sierici della β-HCG nella gravidanza fisiologica raddoppiano ogni 2-3 giorni fino alla 12settimana circa; poi diminuiscono gradualmente fino al 6° mese e quindi presentano valori minori e pressochè costanti fino a termine di gravidanza. Basse concentrazioni plasmatiche di β-HCG sono tipici della gravidanza extra-uterina. Una brusca caduta dei livelli sierci di  β-HCG indica aborto spontaneo. Elevati livelli sierici di β-HCG si riscontrano in caso di mola vescicolare in donne gravide mentre in donne non gravide  si riscontrano  in caso di alcune neoplasie ormono-secernenti come corioncarcinoma, tumori delle cellule germinali, teratomi con elementi di coriocarcinoma e tumori delle cellule insulari. Insieme all’alfa-fetoproteina,  la β-HCG è un ottimo marcatore biochimico per il monitoraggio dei tumori delle cellule germinali.
La differenza strutturale tra LH e β-HCG è la presenza, nella proteina di origine placentare, di una porzione C terminale aggiuntiva di 29 aminoacidi che contiene 4 siti addizionali di glicosilazione che conferisce all’hCG un’emivita nettamente più lunga (24 ore) rispetto all’LH (20 minuti).
L’HCG ha la funzione di prolungare, durante la gravidanza, l’effetto dell’LH sul corpo luteo (2).
L’HCG è utilizzata nei programmi FIV come trigger per la maturazione finale dei follicoli che si completa in 38-40 ore e perciò il pick-up viene effettuato 34-36 ore dopo l’iniezione dell’HCG. L’HCG viene anche utilizzato nei cicli FIV  come supplementazione luteale, in alternativa al progesterone o ad esso associato, specialmente nei cicli di stimolazione ovarica con agonisti e/o antagonisti del Gn-RH.
Durante i primi mesi di gravidanza si è notata una scarsissima incidenza di infezioni da HIV e si è perciò ipotizzato che la gonadotropina HCG sia attiva contro l’HIV-1 (3).
Alcuni studi sull’efficacia dell’HCG (125 UI/die) associato a dieta ipocaloriche nel trattamento dell’obesità senza perdita di massa muscolare  hanno portato a risultati positivi ma da riconfermare con ulteriori studi (4,5).
GONADOTROPINE ESOGENE

Nella fase follicolare avanzata, l’azione dell’LH si verifica in particolare nel compartimento della granulosa con l’attivazione dei meccanismi che conducono allo scoppio del follicolo e, quindi, all’evento ovulatorio (Schoot et al., 1992). Tuttavia è plausibile che, da un certo momento della crescita follicolare, l’LH possa, da solo, sostenere l’intero processo e sia anzi fondamentale per la selezione del follicolo dominante. Sulla base di tale teoria, la somministrazione contemporanea di FSH ed LH, ormoni  presenti in quantità sovrapponibili nei preparati estrattivi a base di human menopausal gonadotropin (hMG), contrassegnati da un rapporto FSH/LH di 1:1, sembrava inizialmente indispensabile nei procedimenti di induzione alla superovulazione ai fini del reclutamento e del mantenimento della crescita follicolare multipla fino alle fasi pre-ovulatorie. Nel tempo si è osservato, invece, come la presenza di livelli di LH sovrafisiologici (di origine endogena e/o consequenziale alla somministrazione esogena dell’ormone) durante la fase proliferativa precoce-intermedia comportasse una serie di effetti deleteri sulla maturazione follicolare (concetto dell’ “LH ceiling”), tali da riflettersi in un decremento significativo della qualità ovocitaria (Polan, 1986) ed una maturazione ovocitaria accelerata con la conseguenza di recuperare ovociti post-maturi

Queste evidenze hanno spinto verso l’impiego di FSH estrattivo contrassegnato da un grado sempre più elevato di purificazione e quindi di una quota di LH sempre più esigua; l’impiego nella pratica clinica di FSH purificato si è rilevato in grado di garantire un’adeguata maturazione follicolare multipla con l’ottenimento di un soddisfacente numero di ovociti di buona qualità. L’apice di tale evoluzione farmacologia è rappresentato dai preparati ottenuti grazie all’ingegneria genetica a base di FSH ricombinante (r-FSH) totalmente privi di attività LH.

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2 Comments

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