La esteroidogénesis en el síndrome de ovarios poliquísticos / Steroidogenesis in polycystic ovary syndrome

Resumen El síndrome de ovarios poliquísticos es la enfermedad endocrina más frecuente en la edad reproductiva; se caracteriza por alteraciones menstruales, hiperandrogenismo clínico o bioquímico e identificación ultrasonográfica de quistes ováricos. Las alteraciones neuroendocrinas y metabólicas que lo acompañan implican desensibilización del eje hipotálamo-hipófisis-ovario, esteroidogénesis e hiperandrogenismo. Recientemente se ha explorado el papel de la resistencia a la insulina. Se ha establecido que la principal causa del síndrome de ovarios poliquísticos es el hiperandrogenismo, debido a alteraciones enzimáticas en la vía esteroidogénica, por lo que existe sobreestimulación por parte de la hormona luteinizante a causa de los pulsos rápidos generados por la hormona liberadora de gonadotropinas. Diversos factores de crecimiento y citocinas inhiben la conversión de andrógenos a estrógenos. En la desregulación característica de este síndrome también están involucradas la activina y las prostaglandinas e, incluso, altos niveles de insulina.

Abstract Polycystic ovary syndrome is the most common endocrine disease in reproductive age, characterized by menstrual alterations, clinical or biochemical hyperandrogenism, and ultrasound-identified ovarian cysts. The neuroendocrine and metabolic alterations that accompany this condition involve the desensitization of the hypothalamus-pituitary-ovary axis, steroidogenesis and hyperandrogenism; recently, the role of insulin resistance has been explored. Hyperandrogenism has been established to be the main cause of polycystic ovary syndrome, due to enzymatic alterations in the steroidogenic pathway that cause luteinizing hormone over-stimulation because of quick pulses generated by gonadotropin-releasing hormones. Various growth factors of and cytokines inhibit the conversion of androgens into estrogens; activin and prostaglandins are also involved, even high levels of insulin participate in the characteristic deregulation of this syndrome.

Endocrine integration of fetal ovaries grafted under kidney capsule of unilaterally or bilaterally orchidectomized male hamster / Integración endocrina de ovarios fetales trasplantados bajo la cápsula renal de hámster machos uni o bilateralmente castrados

Mammalian ovary development undergoes important changes during the perinatal period, moment when follicles are assembled and start to develop in a process not well known, involving endocrine and paracrine factors. In order to investigate the effect of two different hormonal environments on the early development of the ovary, we used an autologous transplant model in which Syrian hamster fetal ovaries were grafted under the kidney capsule of males hosts previously unilaterally or bilaterally orchidectomized. After 35 days of graft, ovaries and kidney parenchyme of the host male did not present signs of rejection. Ovaries contained primordial, primary follicles, secondary follicles and few tertiary follicles with morphological features similar to ovaries of control females of 35 days of age. Healthy primary and secondary follicles of experimental groups had frequency distribution and size similar to control ovaries but tertiary follicles were scarce in control as well as in grafts where they were mainly atretic. PCNA, marker of proliferation, was immuno detected in granulosa cells of growing follicles and the marker of apoptosis, Caspase 3 active, was evident mainly in secondary follicles. Immunoreactivity for steroidogenic proteins, StAR, 3-bHSD and aromatase detected in the follicular wall cells and the decreased serum levels of FSH without important changes in testosterone in bilateral orchidectomized males that received ovarian graft, and testosterone decreased without changes in FSH levels in unilateral orchidectomized males (UO) with ovarian graft, all together suggest the effect of steroid hormones produced by the ovary. In conclusion, the experimental model of autologous transplant presents evidence of early ovary development under the kidney capsule and its functional integration to the endocrine axis of the host male.

El desarrollo del ovario en mamíferos sufre importantes cambios durante el periodo perinatal, momento en el cual los folículos se ensamblan y comienzan a desarrollarse en un proceso no muy dilucidado que involucra señales endocrinas y paracrinas. Con el objetivo de investigar el efecto de dos ambientes hormonales sobre el desarrollo temprano del ovario de hamster, usamos un modelo de trasplante autólogo en el que ovarios fetales fueron trasplantados bajo la cápsula renal de machos receptores previamente castrados y hemicastrados. Después de 35 días de trasplante, los ovarios y el parénquima renal de los machos receptores no presentaron señales de rechazo. El ovario presentó folículos primordiales, primarios, secundarios y algunos folículos terciarios con características morfológicas similares a los ovarios de hembras controles de 35 días de edad. Folículos primarios y secundarios sanos de ambos grupos experimentales se encontraron en frecuencia y tamaño similar al de ovarios controles, los folículos terciarios fueron escasos tanto en controles como en ovarios trasplantados, siendo en éstos principalmente atrésicos. PCNA, un marcador de proliferación celular, fue detectado por inmunohistoquímica en células granulosas de folículos en crecimiento, mientras que caspasa 3 activa, un marcador de apoptosis, fue evidente en folículos secundarios. Por otra parte, inmunoreactividad para proteínas esteroidogénicas, StAR, 3-bHSD y aromatasa, fue detectada en la pared folicular. Esta observación, junto a la disminución de niveles séricos de FSH, sin cambios importantes en los niveles de testosterona en machos castrados que recibieron trasplantes ováricos, y la disminución en los niveles de testosterona sin cambios en los niveles de FSH en machos hemicastrados con trasplantes ováricos, sugiere que el ovario no solo produce hormonas esteroidales sino que además éstas modifican los niveles hormonales del macho receptor del trasplante. En conclusión, este modelo de trasplante autólogo agrega información del desarrollo ovárico temprano cuando éste se desarrolla bajo la cápsula renal de machos entregando evidencia de la integración funcional del ovario trasplantado al eje endocrino de los machos receptores.

Influência do manejo na fisiologia reprodutiva do macho bovino / Influence of management on the reproductive physiology of male bovine / Influencia del manejo en la fisiología reproductiva del bovino macho

O conhecimento da fisiologia do desenvolvimento testicular e ponderal, a precocidade sexual, a capacidade de produção e qualidade espermática, além dos fatores que potencialmente interferem nestes processos, são importantes para predizer a capacidade reprodutiva dos touros. Entre esses fatores, existem alguns que podem influenciar negativamente na fisiologia reprodutiva do touro, e, dessa forma, reduzir a fertilidade desses animais e causar esterilidade, tais como os fatores diretamente relacionados ao manejo e a nutrição. Dessa forma, torna-se de fundamental importância o conhecimento da fisiologia do desenvolvimento testicular e ponderal, e de como alguns fatores, como o manejo e o clima, podem interferir nestes processos. Portanto, o objetivo desta revisão é demonstrar como alguns fatores do ambiente, tais como o manejo e o clima, podem influenciar nessas características, com vistas à produção animal.(AU)

Knowledge of the physiology and weight of the testicular development, sexual precocity, ability and quality of sperm production, and the factors that potentially interfere with these processes are important for predicting the reproductive capacity of bulls. Among these factors, there are some that can negatively influence their reproductive physiology, and thus reduce their fertility, causing sterility, such as factors directly related to the management and nutrition. Thus, it is of fundamental importance to study the physiology of testicular development and weight, and how certain factors, such as management and climate, can interfere with these processes. Therefore, the aim of this review is to show how some environmental factors, such as management and climate, can influence these characteristics, aiming to animal production.(AU)

El conocimiento de la fisiología del desarrollo testicular y ponderal, la precocidad sexual, la capacidad de producción y la calidad del esperma, además de los factores que potencialmente interfieren en estos procesos, son importantes para predecir la capacidad reproductiva de los toros. Entre estos factores, hay algunos que pueden influir negativamente en la fisiología reproductiva del toro, y por lo tanto reducir la fertilidad de esos animales y causar esterilidad, tales como los factores directamente relacionados al manejo y la nutrición. Por lo tanto, es de fundamental importancia el conocimiento de la fisiología del desarrollo testicular y ponderal, y cómo ciertos factores, como el manejo y el clima, pueden interferir en estos procesos. Así, el objetivo de esta revisión es demostrar cómo algunos factores ambientales, tales como manejo y el clima, pueden influenciar en esas características, con miras a la producción animal.(AU)

Deficiencia de 3-beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa: una causa rara de hiperplasia adrenal congénita / 3-beta-hydroxysteroid dehydrogenase deficiency: a rare cause of congenital adrenal hyperplasia

Resumen: la hiperplasia adrenal congénita corresponde a un grupo de enfermedades heredadas con defectos enzimáticos que pueden comprometer la biosíntesis del cortisol. La deficiencia de la enzima 3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 2 es una causa rara de este defecto en la que el desarrollo genital masculino se encuentra alterado y presenta una virilización leve en las mujeres afectadas. En humanos se han descrito dos isoenzimas, la tipo I y la tipo II, codificadas por los genes HSD3B1 y HSD3B2, respectivamente, con una distribución tisular específica.Los programas de tamización de la hiperplasia adrenal congénita reportan elevación paradójica de la 17-hidroxiprogesterona secundaria al efecto periférico de la 3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 1, isoenzima de la 3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 2, que tiene una constante de Michaelis menor con el sustrato.A pesar de la baja prevalencia el estudio de este defecto ha tenido importantes avances en cuanto a la información molecular y el diagnóstico hormonal, datos que han sido respaldados por la identificación de la alteración genética y han disminuido la posibilidad del sobrediagnóstico; evento que se estaba presentado frecuentemente con los puntos de cortes establecidos inicialmente para el diagnósticode la enfermedad, sobre todo en sus formas leves.

Abstract: the congenital adrenal hyperplasia corresponds to a group of inherited diseases with enzyme defects that alter the cortisol biosynthesis. The 3β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 deficiency is a rare cause of this defect, where the male genital development is altered but little virilization in affected women is present. In humans two isoenzymes have been described, type I and type II, coded by HSD3B2 and HSD3B1 genes, respectively, and with specific tissuedistribution. The screening programs to congenital adrenal hyperplasia report paradoxical elevation of 17-hydroxyprogesterone secondary to peripheral effect of 3β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1, an isoenzyme of 3β-hydroxysteroid dehydrogenase type 2. Type 1 has a lower Michaelis constant with the substrate; additional condition that relates with the paradoxical effect of the 17-hydroxyprogesterone.Besides the low prevalence, the study of this defect has had important progress about molecular information and hormonal diagnosis, data that has been confirmed with the identification of genetic alteration in the described gene, reducing the possibility of overdiagnosis; an event that was showing frequently with the initially cut-point stablished especially for milder forms of the disease.

Effect of ethanol extract of whole plant of Trichosanthes cucumerina var. cucumerina L. on gonadotropins, ovarian follicular kinetics and estrous cycle for screening of antifertility activity in Albino Rats / Efectos del etanol extraído de la planta completa de Trichosanthes cucumerina var. cucumerina L. sobre gonadotropinas, cinética folicular ovárica y ciclo para screening de actividad antifertilidad en Ratas Albinas

Ethanol extract of whole plant of Trichosanthes cucumerina L. var. cucumerina was evaluated for antiovulatory activity in adult rats. The ethanol extract at the doses 200 and 400mg/kg body weight (orally) affected the normal estrous cycle showing a significant increase in estrus and metestrus phases and decrease in diestras and proestrus phases. The extract also significantly reduced the number of healthy follicles (Class I-Class VI) and corpora lutea and increased the number of regressing follicles (Stage IA, Stage IB, Stage IIA, and Stage IIB). The protein and glycogen content in the ovaries were significantly reduced in treated rats. The cholesterol level was significantly increased, whereas, the enzyme activities like 3b-HSD and 17b-HSD were significantly inhibited in the ovary of treated rats. Serum FSH and LH levels were significantly reduced in the treated groups were measured by RIA. In acute toxicity test, neither mortality nor change in the behavior or any other physiological activities in mice were observed in the treated groups. In chronic toxicity studies, no mortality was recorded and there were no significant differences in the body and organ weights were observed between controls and treated rats. Hematological analysis showed no significant differences in any of the parameters examined (RBC, WBC count and Hemoglobin estimation). These observations showed the antiovulatory activity of ethanol extract of whole plant of Trichosanthes cucumerina L. var. cucumerina in female albino rats.

El extracto de etanol de toda la planta de Trichosanthes cucumerina var. cucumerina (L.) se evaluó en cuanto a su actividad antiovulatoria en ratas adultas. El extracto de etanol en dosis de 200 y 400mg/kg de peso corporal (oral) afectó el ciclo normal estral, mostrando un aumentó significativo en las fases de estro y metaestro y la disminución de las fases de diestro y proestro. El extracto también redujo significativamente el número de folículos sanos (Clase I=Clase VI) y cuerpo lúteo y aumentó el número de folículos en regresión (etapa I, etapa IB, etapa II y etapa IIB). La proteína y el contenido de glucógeno en los ovarios se redujeron significativamente en las ratas tratadas. El nivel de colesterol aumentó significativamente, mientras que, actividad de las enzimas 3b-HSD y 17b-HSD se inhibió significativamente en el ovario de ratas tratadas. FSH sérico y los niveles de LH se redujeron significativamente en los grupos tratados y medidos por RÍA. En la prueba de toxicidad aguda, no hubo mortalidad ni cambio en el comportamiento fisiológico o de cualquier otra actividad en los grupos tratados de ratas. En estudios de toxicidad crónica, no se registró mortalidad y no hubo diferencias significativas en el peso corporal o el peso de los órganos entre los controles y las ratas tratadas. Los análisis hematológicos no mostraron diferencias significativas en ninguno de los parámetros examinados (eritrocitos, recuento de glóbulos blancos y estimación de hemoglobina). Estas observaciones mostraron la actividad antiovulatoria del extracto de etanol de toda la planta de Trichosanthes cucumerina var. cucumerina en ratas albinas hembras.

Efectos de la leptina en el inicio de la pubertad en animales machos / Efeitos da leptina no inicio da puberdade em animais machos / Effects of the leptin in the onset of puberty in animal males

La leptina es una hormona de 16 KDa producida principalmente por el tejido adiposo, codificada por el gen ob y compuesta por 146 aminoácidos. Cumple sus funciones en la periferia del organismo en el eje hipotálamo – hipófisis – gónadas. En varias especies se ha estudiado el efecto de esta hormona en la reproducción; los cambios en su concentración y en su expresión podrían estar asociados con el inicio de la pubertad en diferentes especies animales y en los humanos. El rol de la leptina en la reproducción del macho ha sido estudiado especialmente en ratas y ratones, pero también se han realizado investigaciones en humanos y otras especies animales. En las células de Leydig, en los túbulos seminíferos, las espermatogonias y los espermatozoides, entre otros tipos de células, hay expresión de los receptores y el RNAm de receptores de leptina, lo que indica que puede haber una función importante de la leptina en los testículos. En general, se ha hallado un efecto inhibitorio de la testosterona con la secreción de leptina y viceversa, lo cual indica que la leptina puede regular la esteroidogénesis en el testículo. La leptina también puede actuar en células no diferenciadas del testículo para permitir su diferenciación en espermatocitos y puede asistir a la célula a través de toda su diferenciación y maduración hacia espermátides. A través de todos estos resultados obtenidos, se observa a la leptina como una importante hormona que puede estar involucrada en funciones vitales del eje neuroendocrino y reproductivo del macho.

The leptin is a 16 KDa hormone principally produced by the adipose tissue, codified by the ob gene and composed by 146 amino acids. This hormone carries out its functions at peripheral levels and in the hypothalamic– hypophysis – gonadal axis. In several species the effect of this hormone on reproduction and their concentration and expression changes might be associated with the onset of puberty in different animal species and in human beings. The role of leptin in male reproduction has been studied especially in rats, mice, human beings, and other animal species. Leptin receptor and mRNA expression has been found in Leydig cells, seminiferous tubules, spermatogonies, spermatozoa, among other cells, indicating that leptin could have an important role in testicular function. An inhibitory effect of testosterone on leptin secretion has been found and vice versa, which indicates that leptin can regulate testicular steroidogenesis. Leptin can also act in non differentiated cells of the testis, promoting spermiogenesis. Then, leptin appears to be an important hormone probably involved in vital functions of the male neuroendocrine and reproductive axis.

A leptina é um hormônio de 16 KDa produzida principalmente pelo tecido adiposo, codificada pelo gene ob e composta por 146 aminoácidos. Cumpre suas funções na periferia do organismo no eixo hipotálamo – hipófise – gônadas. Em varias espécies tem-se estudado o efeito deste hormônio na reprodução; as mudanças na concentração e em sua expressão poderiam estar associadas com o inicio da puberdade em diferentes espécies animais e em humanos. O papel da leptina na reprodução em machos tem sido estudado especialmente em ratas e ratos, porém também tem sido realizadas pesquisas em humanos e outras espécies animais. Nas células de Leydig, nos túbulos seminíferos, as espermatogônias e os espermatozóides, entre outros tipos de células, existe expressão dos receptores e o RNAm de receptores de leptina, o que indica que pode existir uma função importante da leptina nos testículos. Em geral, tem sido encontrado um efeito inibitório da testosterona com a secreção da leptina e vice versa, o qual indica que a leptina pode regular a esteroidogénese no testículo. A leptina também pode atuar nas células não diferenciadas do testículo para permitir sua diferenciação em espermatócitos e pode ajudar à célula a través de toda sua diferenciação e maturação até espermátides. A análise de todos estes resultados obtidos, permite considerar a leptina como um importante hormônio que pode estar envolvido em funções vitais do eixo neuroendócrino e reprodutivo do macho.

Vías implicadas en la luteólisis bovina / Bovine luteolysis: intracellular signals

El cuerpo lúteo es una glándula endocrina transitoria que produce progesterona durante un tiempo determinado por la gestación. Cuando no hay preñez, el cuerpo lúteo sufre un proceso de regresión conocido como luteólisis, el cual divide en: funcional, por la pérdida de la capacidad de sintetizar progesterona; y estructural, por la pérdida de integridad celular. La luteólisis es inducida principalmente por la PGF2α, y de manera secundaria a través de otras rutas paralelas mediadas por calcio, citoquinas, especies reactivas de oxígeno y endotelinas. Todos estos factores conducen finalmente a la inhibición de la esteroidogénesis y/o en la inducción de la apoptosis. En este artículo tratamos de integrar la información disponible en la literatura y proponemos un mapa de los eventos celulares y moleculares que dan cuenta de este fenómeno fundamental en la reproducción de la especie bovina.

The corpus luteum is a transient gland that produces progesterone during a period of time that is determined by the length of gestation. When there is no gestation the corpus luteum undergoes regression, a process commonly known as luteolysis. This process has been divided in: functional, since there is a lost of the capacity to synthesize progesterone; and structural, because there is a disruption of the cellular structure. PGF2α, is the principal luteolytic factor, but there are other parallel pathway mediated by calcium, cytokines, reactive oxygen species and endothelins. All these routes end up in inhibition of steroidogenesis and/or apoptosis. In this article we try to integrate the information present in the literature and propose a map depicting the major cellular and molecular events taking place in this process that is fundamental en bovine reproduction.