Morphology and Biochemistry of Ovulation Morfologia e bioquímica da ovulação

Abstract The process of ovulation involves multiple and iterrelated genetic, biochemical, and morphological events: cessation of the proliferation of granulosa cells, resumption of oocyte meiosis, expansion of cumulus cell-oocyte complexes, digestion of the follicle wall, and extrusion of the metaphase-II oocyte. The present narrative review examines these interrelated steps in detail. The combined or isolated roles of the folliclestimulating hormone (FSH) and luteinizing hormone (LH) are highlighted. Genes indiced by the FSH genes are relevant in the cumulus expansion, and LH-induced genes are critical for the resumption ofmeiosis and digestion of the follicle wall. A nonhuman model for follicle-wall digestion and oocyte release was provided.

Resumo O processo de ovulação envolve modificações genéticas, bioquímicas e morfológicas múltiplas e interrelacionadas: suspensão da proliferação das células da granulosa, reinício da meiose do oócito, expansão das células do complexo cumulus-oócito, digestão da parede folicular, e extrusão do oócito. Esta revisão narrativa examina em detalhes cada um desses eventos e os principais genes e proteínas envolvidos. Mais importante, a ação combinada ou isolada do hormônio folículo-estimulante (HFE) e do hormônio luteinizante (HL) é destacada. Detalha-se o papel do HFE na expansão do cumulus e do HL na digestão da parede folicular, permitindo a extrusão do oócito na superfície ovariana. Proveu-se um modelo não humano para explicar a digestão da parede folicular.

Melatonin effects on ovarian follicular cells: a systematic review

SUMMARY Melatonin is known for its effects on both the sleep and reproductive system of mammals. The latter has melatonin receptors type 1 and 2, which act to regulate, among other things, cyclic AMP. Notwithstanding all the literature data, there is still no sound knowledge or a clear understanding of the hormone's action on the physiology of ovarian follicular cells. OBJECTIVE To review and evaluate studies about melatonin action on the ovarian granulosa/theca interna cells from the literature. METHODS The systematic review was carried out according to the PRISMA recommendations. The MEDLINE and Cochrane primary databases were consulted with the use of specific terms. There was no limitation on language or publication year. RESULTS Seven papers about melatonin action on granulosa cells were selected. The following can be attributed to the hormone's effects: a) progesterone increase in culture medium; b) increased estrogen production; c) antagonistic action on estrogen; d) improvement in cell quality resulting in improved embryo and higher pregnancy rates; e) improved cell proliferation via MAPK; f) reduction of free radicals. Nevertheless, there are contrarian papers reporting a reduction in progesterone production. CONCLUSION Melatonin interferes in sex steroid production, boosting progesterone output. Such action may help improve oocyte quality.

RESUMO A melatonina é conhecida por seus efeitos no sono e no sistema reprodutivo dos mamíferos. Este último tem receptores de melatonina tipos 1 e 2, que atuam para regular, entre outras coisas, o AMP cíclico. Apesar de todos os dados da literatura, ainda não há um conhecimento sólido ou uma compreensão clara da ação do hormônio na fisiologia das células foliculares ovarianas. OBJETIVO Revisar e avaliar estudos da ação da melatonina na literatura sobre as células internas da granulosa/teca ovariana. MÉTODOS A revisão sistemática foi realizada de acordo com as recomendações do Prisma. As bases de dados primárias Medline e Cochrane foram consultadas com o uso de termos específicos. Não houve bar na língua ou ano de publicação. RESULTADOS Sete artigos sobre a ação da melatonina nas células da granulosa foram selecionados. O que se segue pode ser atribuído aos efeitos do hormônio: a) aumento de progesterona no meio de cultura; b) aumento da produção de estrogênio; c) ação antagônica no estrogênio; d) melhoria na qualidade celular, resultando em melhor embrião e maiores taxas de gravidez; e) melhor proliferação celular via MAPK; f) redução de radicais livres. No entanto, existem artigos controversos relatando redução na produção de progesterona. CONCLUSÃO A melatonina interfere na produção de esteroides sexuais, aumentando a produção de progesterona. Tal ação pode ajudar a melhorar a qualidade do oócito.

Cultura de células da granulosa humanas com fenótipo de fase folicular: influência do sistema quimicamente definido na morfologia, ultraestrutura, secreção de esteroides e relaxina / Culture of human granulosa cells with follicular phase phenotype:influence of chemically defined system on morphology, ultrastructure,secretion of steroids and relaxin

Está bem descrito na literatura o padrão de cultivo de células da granulosa (CG) humanas que perpetua a luteinização, simulando a fase lútea do ciclo. Nesse sistema, há redução na secreção de estradiol (E2) e aumento na síntese de progesterona (P4) e relaxina (RLN). Objetivamos padronizar um sistema de cultura livre de soro, com o intuito de reverter o processo de luteinização de CG obtidas em ciclos de fertilização in vitro (FIV), pré-luteinizadas pela gonadotrofina coriônica humana (hCG), para aplicação na maturação in vitro de folículos ovarianos pré-antrais. Foi feito estudo experimental com GC obtidas de 10 mulheres em tratamento de reprodução assistida. As CG foram cultivadas em α-MEM contendo IGF-I, ITS, androstenediona, PVP-40 (meio quimicamente definido) ou TCM-199 contendo FSH/soro. Após 48, 96 e 144 horas, foram avaliados: morfologia das culturas, produção de E2, P4 (Quimioluminescência/Immulite), RLN (Elisa) e ultraestrutura (Microscopia Eletrônica). Os dados foram analisados por Anova e regressão linear com efeitos mistos (SAS versão 9.0). Células cultivadas em α-MEM apresentam alta capacidade estrogênica e padrão de produção hormonal característico da fase folicular, mantendo características morfológicas/ultraestruturais semelhantes a células in vivo. No sistema de cultura padronizado, as CG não completam in vitro o processo de luteinização deflagrado pela hCG, assumindo fenótipo de fase folicular.

It is well described in the literature the granulosa cells (GC) culture pattern that perpetuates human luteinizing simulating the luteal phase of the cycle. In this system, there is a reduction in the secretion of estradiol (E2) and increased synthesis of progesterone (P4) and relaxin (RLN). We aim to standardize a serum-free culture system, in order to reverse the luteinization process of GC obtained in IVF cycles, pre-luteinized by hCG, for use in in vitro maturation of preantral ovarian follicles. An experimental study was conducted with GC obtained from10 women undergoing treatment for assisted reproduction. The GC were cultured in α-MEM containing IGF-I, STI, androstenedione, PVP-40 (chemically defined medium) or TCM-199 containing FSH/serum. After 48, 96 and 144 h were analyzed: culture morphology, concentrations of E2, P4 (Chemioluminescence/Immulite), and RLN (Elisa), and ultrastructure (ElectronMicroscopy). Data were analyzed by Anova and linear mixed-effects regression (SAS version9.0). Cells cultured in α-MEM present estrogenic capacity and pattern of hormone production characteristic of the follicular phase, maintaining morphological/ultrastructural features similar that in vivo cell. In standard culture system, the CG not completes in vitro luteinization process triggered by hCG, assuming follicular phase phenotype.

Influência da interação entre o oócito e as células da granulosa nos resultados dos procedimentos de reprodução assistida / The influence of interaction between oocyte and granulosa cells on the results of procedures in assisted reproduction

A interação oócito-células da granulosa in vivo e sua influência na qualidade oocitária e embrionária tem sido alvo de inúmeros estudos, mas muitas questões ainda necessitam ser esclarecidas. O objetivo deste trabalho foi revisar a importância dessa comunicação, estabelecendo uma relação com a questão da maturação in vitro de oócitos imaturos humanos aplicando esses conhecimentos para definir possíveis marcadores moleculares que poderiam melhorar a seleção de oócitos e, consequentemente, selecionar embriões de boa qualidade para posterior transferência e sucesso de gravidez de pacientes submetidas ao tratamento da infertilidade conjugal. As células da granulosa têm um importante papel na maturação oocitária in vitro e os benefícios da presença dessas células durante essa etapa podem ser atribuídos à formação de um microambiente favorável (bioquímico e metabólico) ao redor do oócito. Foram identificados nesta revisão vários marcadores em potencial nas células do cumulus de oócitos competentes, incluindo vários genes que poderiam ser usados como preditores da competência oocitária, o que pode contribuir para a formulação de critérios mais objetivos e confiáveis para a seleção de oócitos e embriões, e consequente aprimoramento e otimização das técnicas em reprodução humana assistida que são aplicadas nos procedimentos clínicos atuais de fertilização in vitro.

The interaction of oocyte-granulosa cells in vivo and in vitro and its influence on oocyte and embryo quality has been the subject of numerous studies, but many issues still need to be clarified. The objective of this study was to promote a review about the importance of this communication establishing a connection with the issue of in vitro maturation of immature human oocytes by applying this knowledge to define potential molecular markers that could improve the selection of oocytes and consequently select good quality embryos for later transfer and success of pregnancy in patients undergoing treatment of infertility. The granulosa cells also have an important role in oocyte maturation in vitro and the venefits from the presence of these cells during this process can be atributed to the formation of a favorable micro-environment (biochemical and metabolic) around the oocyte. In this review, we identified several potential markers in the cumulus cells of competent oocytes, including several genes that could be used as predictors of oocyte competence, which contributes for more objective and reliable criteria for the selection of oocytes and embryos, thus improving and optimizing techniques in assisted human reproduction that are applied in current clinical in vitro fertilization.

Clinicopathological aspects and their relation to prognosis in adult-type granulosa cell tumor of the ovary / Aspectos clinicopatológicos e sua relação com o prognóstico em tumor de células da granulosa do tipo adulto do ovário

INTRODUCTION AND OBJECTIVE: The adult granulosa cell tumors (AGCT) correspond to less than 5 percent of ovarian neoplasias. They are considered low malignant potential tumors and may recur after many years. The differential diagnosis must be made with other primary or metastatic ovarian neoplasias. The aim was to analyze clinical and pathological aspects of AGCT and relate them to its evolution. METHOD: in a 10- year (1995-2004) review of the files from University of Campinas Clinical Hospital, Brazil, 20 AGCT cases were found. The clinical records and slides were reviewed and age, symptoms, macro and microscopic aspects, diagnostic staging and recurrence were considered. When there was intraoperative biopsy, its accuracy was evaluated. RESULTS: Age ranged from 27 to 79 years (mean: 53) and the follow-up from 12 to 96 months (mean: 42). The main symptoms were post-menopause bleeding (45 percent), abdominal pain (35 percent) and palpable mass (25 percent). Most tumors were yellowish (60 percent) and the solid aspect (40 percent) was more common than the cystic or solid-cystic. The histological patterns were 40 percent solid, 15 percent macrofollicular and 45 percent combined forms. All of them with low mitotic index. Only three out of nine intraoperative frozen sections were accurately diagnosed. The clinical staging was 13 cases in Ia (65 percent), one case Ic and 6 IIIc. In three out of 14 hysterectomies there was simple endometrial hyperplasia with no atypia. Only the disease staging was significantly associated with recurrence (p < 0.0001). CONCLUSION: ACGT generally occurs after menopause and intraoperative biopsies are commonly inconclusive. Only advanced staging was related to the worst prognosis.

INTRODUÇÃO E OBJETIVO: O tumor de células da granulosa tipo adulto (TCGA) corresponde a menos de 5 por cento das neoplasias ovarianas. São de baixo potencial de malignidade, podem recorrer depois de muitos anos, e o diferencial deve ser feito com outras neoplasias primárias ou metastáticas. Analisamos os aspectos clínicos e patológicos do tumor, relacionando-os à evolução. MÉTODOS: Na revisão de 10 anos dos arquivos do laboratório de Anatomia Patológica do Hospital das Clínicas da Universidade de Campinas (UNICAMP), 20 casos de TCGA foram encontrados. Os prontuários e as lâminas foram revisados e considerados: idade, sintomas, aspectos macro e microscópicos, estádio ao diagnóstico e à recidiva. Quando houve biópsia intraoperatória, sua acurácia foi avaliada. RESULTADOS: A idade variou de 27 a 79 anos (média: 53); o seguimento de 12 a 96 meses (média: 42). Os sintomas principais: sangramento pós-menopausa (45 por cento), dor abdominal (35 por cento) e massa palpável (25 por cento). A maioria era amarelada (60 por cento), o aspecto sólido mais comum (40 por cento) que o cístico ou sólido-cístico. Os padrões histológicos foram: 40 por cento sólido, 15 por cento macrofolicular e 45 por cento de formas combinadas, todos com baixo índice mitótico. Apenas três de nove casos submetidos à biópsia intraoperatória foram diagnosticados corretamente. O estádio clínico foi: 13 casos Ia (65 por cento), um caso Ic e seis, IIIc. Em três de 14 histerectomias analisadas, havia hiperplasia endometrial simples sem atipia. Apenas o estádio da doença foi significativamente associado à recidiva (p < 0,0001). CONCLUSÃO: TCGA geralmente ocorre após a menopausa, as biópsias intraoperatórias são mais comumente inconclusivas e apenas o estádio avançado esteve relacionado com o pior prognóstico.