un numero esiguo di follicoli inizia periodicamente (ogni giorno) il processo di maturazione Ciò avviene indipendentemente dall’azione diretta delle gonadotropine ipofisarie (FSH, LH ed LTH prima della pubertà, i follicoli che iniziano la maturazione vanno rapidamente incontro ad atresia osservazioni sperimentali dimostrano che esiste una interazione reciproca Oocita Cellule follicolari Fattori prodotti dall’oocita la maturazione dei follicoli primordiali può essere indotta da GDF-9 [Growth and Differentiation Factor-9; fattore di attivazione della famiglia del TGF-beta (Transforming Growth Factor Beta)] e da BMP15 (Bone Morphogenetic Protein -15) GDF-9 e BMP-15 sono espressi anche dagli oociti umani Il meccanismo d’azione di tali fattori non è chiaro, comunque contribuiscono alla crescita e differenziamento delle cellule follicolari il reclutamento dei follicoli primordiali che iniziano a maturare può essere dovuto all’interazione del recettore cKit, con il suo ligando (SCF= Stem Cell Factor o KL=Kit Ligand) cKit è espresso dall’oocita e SCF è prodotto dalle cellule follicolari il legame KL-cKit attiva PI3K (fosfoinositide 3 chinasi) che recluta Akt (Protein kinase B (PKB), denominata anche Akt, serine/threonine-protein kinase ) ciò risulta in aumento della sintesi di RNA e avvio della crescita dell’ovocita all’azione di PI3K si contrappone PTEN (Phosphate and tensin homolog) che blocca la crescita ovocitaria probabilmente PTEN prevale nei follicoli in diplotene (riposo) che vengono risvegliati quando prevale Akt a seguito del legame KLcKit la cellula uovo aumenta le proprie dimensioni: ¡ il diametro passa gradualmente da circa 20 micron ad alcune decine di micron ¡ alla fine del processo maturativo la cellula uovo diventerà una delle cellule più grandi dell’organismo (150 micron di diametro) ¡ l’aumento di dimensioni è dovuto ¤ aumento del numero di ribosomi ¤ accumulo di organuli (mitocondri) e di vescicole a membrana liscia contenenti materiali nutritizi (Corpo Vitellino del Balbiani) ¤ notevole sviluppo dell’apparato di Golgi (aumenta le proprie dimensioni e viene suddiviso anche in 4 o 5 apparati separati) ¤ si formano vescicole contenenti enzimi (Granuli Corticali) che a poco a poco si localizzano al di sotto della membrana della cellula uovo o oolemma la membrana di superficie dell’oocita incrementa il numero e l’estensione delle escrescenze che si irradiano verso la periferia la membrana della cellula uovo entra in contatto con prolungamenti provenienti dalla superficie delle cellule dell’epitelio follicolare i prolungamenti delle cellule follicolari passano all'interno della membrana pellucida per raggiungere la superficie dell’oocita e le sue escrescenze i prolungamenti delle cellule epiteliali stabiliscono contatti di tipo nexus con la membrana della cellula uovo le giunzioni nexus permettono il passaggio di nutrienti e di molecole segnale dalle cellule follicolari all’oocita (non ha recettori) e viceversa (accoppiamento funzionale = sistema integrato) si tratta di una membrana formata da glicoproteine e proteoglicani, denominata membrana pellucida si trova nello spazio compreso tra la superficie della cellula uovo e l’epitelio follicolare nel follicolo primordiale lo spessore della membrana pellucida è minimo e anche se essa è presente risulta poco evidente la membrana pellucida diventa sempre più spessa e al termine della maturazione del follicolo può raggiungere uno spessore di 20-25 µm le glicoproteine della membrana pellucida sono state denominate proteine ZP e ne esistono diverse: ZP1, ZP2, ZP3 (studiate nei topi) le proteine ZP3 e ZP2 formano una trama di filamenti interconnessi nel contesto della membrana pellucida collegati da ponti di ZP1 la ZP3 gioca un ruolo nella fecondazione dell’uovo favorendo l’adesione reciproca con proteine presenti sulla membrana dello spermatozoo (zona adesine ecc) Granulosa ovarica le 4-5 cellule appiattite dell’epitelio follicolare del follicolo primordiale proliferano e assumono un aspetto cubico/cilindrico l’epitelio follicolare nel suo complesso viene ora denominato granulosa ovarica Il follicolo subisce diverse fasi maturative: FOLLICOLO PRIMARIO La sezione istologica del follicolo primario mostra procedendo dall’interno verso l’esterno: ¡ oocita I ¡ membrana pellucida (colorabile con il metodo del PAS) ¡ granulosa ovarica derivata dall’epitelio follicolare ¡ la membrana basale dell’epitelio follicolare che viene detta membrana vitrea; anche questa aumenterà di spessore nelle fasi successive della maturazione follicolare le cellule epiteliali della granulosa diventano pluristratificate e formano 6-10 strati di cellule epiteliali di forma cubico/cilindrica il tessuto connettivo che si trova all’esterno della membrana vitrea comincia ad organizzarsi e alla fine forma due strati: ¡ teca esterna : strato più esterno di connettivo fibrillare denso ¢ forma una sorta di rivestimento che avvolge il follicolo secondario ¢ contiene vasi che capillarizzano poco ¡ teca interna: è formata da connettivo di tipo reticolare ¢ si trova a ridosso della membrana vitrea, tra essa e la teca esterna ¢ è ricca di cellule connettivali dotate di attività secretoria: producono androgeni ed estrogeni ¢ contiene le diramazioni capillari dei vasi che hanno attraversato la teca esterna le cellule della teca interna di natura mesenchimale (connettivale) derivate dall’interstizio della corticale ovarica e dotate di attività secretoria (producono estrogeni e androgeni) ¡ esprimono recettori per l’LH ipofisario sulla loro membrana le cellule della granulosa derivate dall’epitelio follicolare ¡ esprimono recettori per FSH ipofisario sulla loro membrana (il loro numero tende ad aumentare soprattutto nelle ultime fasi di maturazione) ¡ esprimono recettori per ormoni androgeni (testosterone, androstenedione) ed estrogeni (estradiolo-17beta, estrone) nel loro citoplasma dopo l’inizio della pubertà l’ipofisi incrementa la secrezione di gonadotropine (FSH ed LH) ciò avviene perché stanno aumentando gli RH ipotalamici per le gonadotropine (GnRH) le gonadotropine agiscono sui follicoli in relazione alla presenza di recettori nell’ovaio si trovano follicoli in vari stadi di maturazione: primordiali, primari, secondari preantrali sotto lo stimolo di LH le cellule della teca interna di alcuni follicoli che hanno recettori per quest’ormone ipofisario producono androgeni e estrogeni androgeni e estrogeni vengono immessi nel circolo sanguigno tramite i vasi capillari della teca interna oltre a ciò gli androgeni e gli estrogeni attraversano la membrana vitrea, e si portano negli interstizi tra le cellule della granulosa androgeni e estrogeni entrano nella costituzione del liquor follicoli che si raccoglie in piccole cavità sempre più numerose situate nel contesto della granulosa questi ormoni raggiungono le cellule della granulosa e possono penetrare al loro interno perché sono di natura lipidica e all’interno trovano dei recettori citoplasmatici specifici le cellule della granulosa rispondono anche all’azione dell’FSH per il quale esprimono recettori di membrana nell’interstizio compreso tra le cellule della granulosa aumentano le cavità piene di liquor follicoli Il liquor follicoli è costituito da ormoni (estrogeni e androgeni), da glicoproteine e da proteoglicani le cavità confluiscono tra di loro costituendo un’unica cavità detta antro follicolare a questo punto si passa dal follicolo secondario preantrale alla costituzione del follicolo secondario antrale la formazione dell’antro sposta la cellula uovo, accompagnata da alcuni strati di cellule della granulosa, ad una posizione periferica In genere durante il passaggio dallo stadio di follicolo secondario preantrale a quello di follicolo secondarioantrale si può verificare un processo di selezione che porterà a completa maturazione un solo follicolo il follicolo che si trova in fase più avanzata rispetto agli altri è sede di un circolo virtuoso per azione combinata dei vari ormoni: ¡ la maggiore produzione di estrogeni fa esprimere maggiori quantità di recettori per FSH alle cellule della granulosa ¡ mediante la presenza massiccia di recettori il follicolo sottrae FSH agli altri follicoli con un meccanismo di competizione ¡ viene selezionato il follicolo a livello del quale, nel momento in cui l’FSH raggiunge livelli ottimali, sono maggiormente espressi recettori per l’ FSH stesso ¡ la selezione del follicolo lo rende dominante rispetto agli altri e infatti il follicolo selezionato prosegue il suo sviluppo e viene salvato dalla degenerazione o atresia follicolare nel follicolo prescelto il circolo virtuoso diventa sempre più marcato inoltre le cellule della granulosa del follicolo selezionato producono sempre maggiori quantità di un enzima detto aromatasi capace di trasformare gli ormoni androgeni in estrogeni i follicoli che non sono stati selezionati hanno livelli minori di questo enzima e perciò vanno incontro ad un accumulo progressivo di androgeni responsabili della atresia follicolare nel follicolo atresico la cellula uovo va incontro ad apoptosi a ciò fa seguito la degenerazione delle cellule epiteliali della granulosa prevale la componente connettivale della teca esterna il follicolo atresico si presenta come un addensamento connettivale che contiene al suo interno residui di una cellula uovo degenerata il follicolo secondario selezionato presenta un aumento progressivo del liquor follicoli e diventa il follicolo maturo di Graaf In una sezione istologica, procedendo dall’esterno verso l’interno, il follicolo presenta le seguenti strutture: ¢ teca esterna ¢ teca interna ¢ membrana vitrea ¢ cellule della granulosa disposte in 4 o 5 strati ¢ un’ampia cavità denominata antro follicolare ripiena di liquor follicoli. ¢ applicata ad un polo, si trova la cellula uovo rivestita dalla membrana pellucida e da alcuni strati di granulosa ¢ l’insieme di cellula uovo, membrana pellucida e granulosa costituisce il cumulo ooforo ¢ lo strato di cellule della granulosa che si trova immediatamente a ridosso della membrana pellucida viene denominato corona radiata ¢ le dimensioni del follicolo aumentano fino a raggiungere un diametro massimo di circa 2,5 cm (in media 1,5 cm) l’ovaio funziona come ghiandola endocrina nella quale prevale la secrezione ormonale del follicolo selezionato/dominante che aumenta sempre più la produzione di estrogeni gli estrogeni vengono prodotti come tali dalle cellule connettivali della teca interna sotto lo stimolo di LH a questa aliquota di estrogeni si somma quella che deriva dalla trasformazione di ormoni androgeni che avviene a livello delle cellule della granulosa ad opera dell’enzima aromatasi la secrezione ormonale ovarica si fa risentire anche nel circolo sanguigno ¡ verso il 12° giorno (dall'inizio del ciclo che sta portando a maturazione il follicolo dominante) l’aumento di estrogeni determina una stimolazione (feed-back positivo) della secrezione di Gn-RH per LH e FSH a livello dei nuclei vegetativi dell’ipotalamo ¡ tale stmolazione è dovuta probabilmente anche all’intervento della Kisspeptina ¡ il feed-back positivo è attivo sulla produzione di LH mentre FSH aumenta in misura minore ¢ ¢ ¡ ¡ il minore incremento di FSH è dovuto alla contemporanea presenza di una proteina inibitoria, inibina o follicolostatina, prodotta dalle cellule dell’interstizio ovarico (secondo alcuni AA dalle cellule follicolari stesse) I bassi livelli di FSH impediscono in questa fase la maturazione di altri follicoli non selezionati l’incremento dell’LH diventa massimo circa 36 ore prima dell’ovulazione in questo periodo si verifica il picco dell’ LH o LH surge l’aumento della produzione di LH da parte dell’adenoipofisi si fa risentire a livello dell’ovaio e determina una serie di cambiamenti che interessano la cellula uovo e il follicolo maturo i cambiamenti porteranno all’ovulazione l’aumento di LH provoca l’espressione di recettori per LH stesso sulla membrana delle cellule della granulosa i primi recettori compaiono sulla membrana delle cellule che si trovano in prossimità del cumulo ooforo e successivamente si estendono a tutte le cellule della granulosa a questo punto le cellule della granulosa diventano bersaglio di questo ormone nelle cellule che acquisiscono il recettore per LH, inizia la produzione di progesterone che caratterizzerà la II fase del ciclo ovarico nelle 36 ore che precedono l’ovulazione si verificano dei cambiamenti a livello della cellula uovo sotto l’azione di LH e di conseguenza della secrezione di progesterone: ¡ riprende la prima divisione meiotica (era stata bloccata quando si erano formati i follicoli primordiali) e si ha Il completamento della prima divisione meiotica ¡ ciò porta alla costituzione di 2 cellule, differenti per dimensioni in conseguenza del fatto che la divisione avviene secondo un piano paratangenziale ¡ una cellula mantiene le dimensioni dell’oocita primario e viene denominata oocita secondario ¡ l’altra cellula di dimensioni ridotte si chiama primo globulo polare ¡ questa piccola cellula viene mantenuta per il momento all’interno della membrana pellucida insieme all’oocita secondario ¡ l’oocita secondario continua ad aumentare le proprie dimensioni fino a raggiungere un diametro massimo di 150 micron ¡ inizia la II divisione meiotica che viene interrotta in metafase e verrà continuata in caso di fecondazione ¡ la meiosi è regolata da un complesso enzimatico (MPF = mithotic or meiotic promoting factor) ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ L’aumento dell’LH rimuove l’inibizione della meiosi: L’inibizione è dovuta alla fosforilazione di CDC2(Cell Division Cycle 2) che forma il complesso MPF insieme a Ciclina B L’inibizione è sostenuta da elevati livelli di cAMP mantenuti grazie a cGMP prodotto dalle cellule follicolari e trasferito all’oocita tramite nexus cGMP blocca PDE3 (fosfodiesterasi 3) che è in grado di degradare cAMP Per effetto di alti livelli di LH l’oocita secondario retrae le escrescenze che si irradiano dalla sua superficie vengono rimossi i contatti (gap junctions) della cellula uovo con i prolungamenti delle cellule della corona radiata A questo punto si riduce il passaggio di cGMP dalle cellule follicolari alla cellula uovo, PDE3 degrada cAMP che riduce il suo livello Ne consegue attivazione di CDC25B (Cell Division Cycle 25 homolog B) enzima (fosfatasi) che determina: ¡ defosforilazione ripresa meiosi di MPF che diventa attivo à i legami che le cellule della granulosa avevano stabilito tra di loro sono ridotti a seguito della produzione di progesterone indotta dall’LH ipofisario nel complesso la granulosa diventa una struttura più lassa le dimensioni del follicolo maturo di Graaf raggiungono il diametro massimo e sono tali che sulla superficie dell’ovaio si determina una protuberanza chiamata stigma inizia la produzione di vari enzimi come plasmina e collagenasi i quali contribuiscono a rendere più lassi i legami tra le cellule follicolari interviene anche la produzione di prostaglandine l’aumento di dimensioni del follicolo maturo determina una compressione dei vasi della teca, (da un lato aumenta la quantità di liquor, dall’altro l’ulteriore espansione del follicolo incontra la resistenza della tonaca albuginea che riveste l’ovaio) i vasi tecali vengono compressi e la parete dell'ovaio e dell’antro follicolare vanno incontro a rottura al 14° giorno (dall'inizio del ciclo che porta a maturazione il follicolo dominante) avviene l’ovulazione o scoppio (o deiescenza) del follicolo consiste nella fuoriuscita del liquor follicoli, della cellula uovo e del primo globulo polare, circondati dalla membrana pellucida e dalla corona radiata, dalla superficie dell’ovaio il cumulo ooforo viene proiettato nella cavità addominale dove normalmente viene accolto dall’estremità delle tube uterine inizia il cammino della cellula uovo e dei suoi involucri verso la cavità dell’ utero una volta avvenuta l’ovulazione, a livello ovarico, rimane il follicolo privo della cellula uovo e del liquor all’interno del follicolo svuotato si può manifestare anche una piccola emorragia le cellule della granulosa si afflosciano verso quella che era la cavità dell’antro e così fanno le cellule della teca interna mentre la teca esterna si mantiene nella sua posizione di involucro periferico sia la granulosa che la teca interna accumulano lipidi e il follicolo si trasforma nel corpo luteo si chiama così perché, nella sezione dell’ovaio, questa struttura appare di colorito giallo (luteus) a causa dell’abbondanza di materiali lipidici le cellule della granulosa si chiamano adesso grandi cellule luteiniche mentre quelle della teca interna si chiamano piccole cellule luteiniche il corpo luteo funziona come una ghiandola endocrina a cordoni e produce progesterone ed estrogeni l’LH ipofisario dopo il picco pre-ovulatorio sta abbassando il suo livello, ma rimane abbastanza concentrato nel sangue ¡ l’LH ipofisario ¡ stimola anche le cellule della granulosa (ora hanno i recettori per LH stesso), a produrre progesterone oltre che stimolare la produzione di questi ormoni ha anche un’azione trofica sul corpo luteo, azione che viene integrata da LTH o prolattina questi due ormoni agiscono sul corpo luteo e determinano: ¢ aumento delle dimensioni (raggiunge il diametro massimo di 3 cm) ¢ aumento della produzione di progesterone che si accompagna a livelli minori di estrogeni ¡ stimola le cellule della teca interna a produrre estrogeni, come faceva nella prima parte del ciclo e il progesterone dopo il 23°-24° giorno dall'inizio del ciclo il corpo luteo evolve in maniera diversa a seconda che la cellula uovo sia stata fecondata e l’embrione abbia attecchito nell’utero oppure ciò non sia avvenuto se non si ha fecondazione il progressivo aumento di progesterone, combinato con bassi livelli di estrogeni si fa risentire a livello ipotalamico ¡ l’azione combinata di progesterone ed estrogeni esercita un feed-back negativo nei confronti di GnRH (FSH e LH) a livello dei nuclei vegetativi dell’ipotalamo ¡ provoca diminuzione della secrezione di LH e fa regredire il corpo luteo in quanto non più sostenuto da LH stesso ¡ verso il 28 giorno il corpo luteo cessa la produzione di progesterone ed estrogeni ¡ il corpo luteo va incontro ad un processo graduale di degenerazione e si trasforma nel corpo albicante, una cicatrice connettivale simile al follicolo atresico (differisce da questo perché non contiene residui della cellula uovo) ¡ cessata la produzione di progesterone ed estrogeni da parte del corpo luteo, viene rimosso il feed-back inibitorio nei confronti di GnRH (FSH e LH) che così vengono di nuovo prodotti in quantità crescenti dall’ipofisi ¡ alcuni follicoli stanno maturando nella corticale dell’ovaio e hanno raggiunto lo stadio di follicolo secondario preantrale o antrale ¡ quando la secrezione di FSH raggiunge di nuovo livelli ottimali per la selezione uno dei follicoli viene selezionato e reso dominante nel caso in cui la cellula uovo sia stata fecondata si verificano dei cambiamenti che portano alla costituzione dell’embrione (vedi in seguito) l’embrione raggiunge la cavità uterina verso il 21° giorno mentre il corpo luteo si trova nella fase di massima secrezione di progesterone il progesterone è necessario per favorire l’attecchimento dell’embrione, ma trovandosi in concentrazioni elevate, produce feedback negativo a livello ipotalamico nei confronti di GnRH (FSH e LH) si riduce la secrezione di FSH e LH e si dovrebbe verificare la degenerazione del corpo luteo in effetti se avviene l’attecchimento dell'embrione il corpo luteo non degenera e si mantiene per i primi tre mesi della gravidanza e continua a produrre progesterone ed estrogeni si parla di corpo luteo puro o gravidico il feed-back negativo in corso di gravidanza è indispensabile in quanto, mantenendo l’FSH a livelli più bassi impedisce che nuovi follicoli vengano selezionati, resi dominanti e che si abbiano nuove ovulazioni con possibilità di gravidanza in corso di gravidanza il corpo luteo viene mantenuto grazie al fatto che gli involucri periferici dell’embrione, il citotrofoblasto e il sincizio trofoblasto, producono la gonadotropina corionica (HCG) che è in grado di sostituire l'LH non più prodotto per il feed-back negativo la presenza di HCG nei liquidi biologici della madre è indice di gravidanza: può essere rivelata mediante test immunologici
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