Lezione 1: asse ipotalamo-ipofisi-ovaio
Controllo funzione riproduttiva nella femmina e sue correlazioni
Gli animali si accoppiano solo in calore, se no è uno stupro, è diverso dagli uomini.
Seme messo nelle vie femminili subito o refrigerato o conservato a vita nell’azoto liquido che dura circa 40 anni.
Endocrine = versano la materia nel torrente circolatorio.
Non c’è ormone se non c’è recettore e viceversa, se non ha senso non agisce.
Ossitocina X contrare utero X svuotare la cisterna del latte.
Se si dà ossitocina in gravidanza non provoca la contrazione dell’utero perché non c’è il recettore quindi agisce solo sulla mammella.
Se do LH al follicolo che non è pronto a crescere non succederà nulla e sarà inutile.
Ormoni
- Sono delle molecole chimiche che prodotte da ghiandole endocrine disseminano in modo specifico informazioni ai “propri” organi e tessuti bersaglio.
- Sono in grado di riconoscere su membrana cellulare o su citoplasma recettori specifici con i quali interagiscono innescando in quelle cellule un processo di sintesi delle proteine.
Ormoni proteici da ipofisi stimolata da ipotalamo e steroidei da ovaio e testicoli.
- Ormoni proteici hanno i recettori solo sulla membrana cellulare perché è circondata da un bilayer fosfolipidico che non fa passare nulla e perché è molto grande, come LH, FSH, GnRH.
- Ormoni steroidei hanno i recettori dentro il citoplasma siccome sono più piccoli, come estrogeni progesteroni e testosterone.
GnRH viene sintetizzato e liberato da parte di neuroni ipotalamici, è il principale regolatore della secrezione dell’LH “pulse” di GnRH “pulse” di LH.
- Fattori esterni = alimentazione, allattamento, ambiente.
- Fattori interni = P4, controlla solo parzialmente l’FSH.
GnRH è un fattore di rilascio secreto dall’ipotalamo.
Neurocrinia: l’assone libera l’ormone nel circolo portale per trasmetterla all’adenoipofisi (ipofisi posteriore).
Ciclo donna inizia nel mestruo (la fine del ciclo), c’è estrogeno.
Ciclo animale inizia il calore, c’è progesterone, sono momenti opposti.
Secreti in maniera pulsata, in maniera veloce sono impulsi vicini, in maniera lenta sono più lontani.
Fattori esterni
Alimentazione: se l’animale non mangia non andrà mai in calore.
Allattamento: ormone del latte è la prolattina se è troppa inibisce l’ipotalamo. La donna se allatta avrà il ciclo dopo 7 mesi. Svezzamento suinetti 4 settimana, dopo si abbassa la prolattina e dopo 2/3 entra in calore.
Ambiente: alcuni animali vanno in calore solo se aumentano le ore di luce come il cavallo, o se diminuiscono come pecore e pecora. La cavalla va in calore da noi dopo marzo ma se va all’equatore anche prima. La donna eschimese che vive al polo nord quando ci sono i 6 mesi di buio va in anaestro!!
Fattori interni
Progesterone: inibisce il ciclo successivo, crea un feedback negativo.
Il GnRH controlla solo parzialmente l’FSH.
Azioni fisiologiche dell’FSH
- Ad elevati livelli ematici avvia → lo sviluppo del follicolo di Graaf.
- A ridotti livelli ematici → permette la maturazione del follicolo di Graaf.
- Stimola l’aromatizzazione degli androgeni nelle cellule della granulosa.
- Stimola la produzione di recettori per FSH ed LH sulle cellule della granulosa.
- Stimola la secrezione di inibina, attivina ed IGF-I.
- Stimola la proliferazione delle cellule della granulosa.
FSH = ormone follicolo stimolante X accrescere il follicolo.
La femmina nasce con un certo numero di ovociti che pian piano muoiono.
Ad alte concentrazioni X far sviluppare gli altri follicoli, a basse X stimolare il follicolo fi Graaf che è quello finale.
Il follicolo è fatto da ovocita + membrana pellucida + cellule follicolari o cellule della granulosa + teca.
Nella teca di solito ci sono solo androgeni sotto lo stimolo di LH, poi si spostano nelle cellule follicolari cioè gli androgeni vengono trasformati in estrogeni tramite le aromatasi: X processo di aromatizzazione.
Azioni fisiologiche dell’LH
- Ad elevati livelli ematici provoca → la rottura del follicolo maturo e la deiescenza dall’oocita (ovulazione).
- A ridotti livelli ematici stimola → lo sviluppo del corpo luteo e la secrezione del progesterone.
- Stimola la produzione di androgeni nelle cellule della teca.
- Stimola la differenziazione delle cellule della granulosa in cellule luteiniche.
- L’FSH è responsabile soprattutto del reclutamento follicolare e della selezione del follicolo dominante.
- L’LH della maturazione finale e dell’ovulazione.
LH = ormone luteinizzante.
Ad alte concentrazioni X far scoppiare follicolo di Graaf, a basse X sviluppare il corpo luteo che serve per produrre il progesterone che è l’ormone della gravidanza, senza questo non c’è gravidanza.
Le cellule della teca si trasformano in Micro-luteociti, Le cellule della granulosa si trasformano in macro-luteociti X produrre il progesterone.
FSH e LH che sono le gonadotropine.
Azioni degli androgeni
- Costituiscono il substrato per la sintesi degli estrogeni.
- In caso di insufficiente presenza di FSH, l’eccesso di androgeni non aromatizzati inibisce l’effetto degli estrogeni sull’accrescimento delle cellule della granulosa: il follicolo va incontro ad a atresia.
Azioni degli estrogeni
- Durante la fase follicolare inibiscono la secrezione di FSH: ne consegue la selezione di un solo follicolo dominante.
- Stimolano la proliferazione delle cellule della granulosa.
- Aumentano il numero di recettori per l’FSH.
- Stimolano l’attività aromatasica.
X Seleziona il follicolo dominante nelle specie monotoche (cavallo e bovina) invece in quelle politoche ne vengono scelti di più quindi non c’è il follicolo dominante (cane e gatto ecc..).
Il follicolo dominante è quello che ha più recettori dell’LH.
X Blocca FSH anche da parte della inibina.
I follicoli scelti producono estrogeni di continuo, questa alta concentrazione produce inibina che serve per inibire FSH.
Corticale esterna → follicologenesi.
Midollare interna.
All’inizio della pubertà c’è la riserva ovarica con un certo numeri di ovociti, all’inizio crescono senza le gonadotropine poi quando hanno i recettori per le gonadotropine creano il follicolo preantrale.
Per la donna è pian piano si perdono ovociti.
Regolazione del ciclo estrale
- Il P4 prodotto dal corpo luteo (CL) determina la durata del ciclo.
- Il P4 riduce la frequenza dei “pulses” di LH → atresia dei follicoli →.
- In assenza di embrione rilascio di PGF2α → regressione del CL.
- Fase follicolare - estro e nuova ovulazione.
Condizione essenziale perché un follicolo ovuli è che sia in grado di stimolare un picco preovulatorio di LH; in caso contrario va incontro ad atresia e dovrà essere reclutato un altro follicolo.
Il ciclo di accrescimento e sviluppo follicolare è indipendente dal ciclo estrale!!!
Le modificazioni endocrine che si verificano durante la fase follicolare determinano la rimozione (atresia od ovulazione) della gerarchia dei follicoli antrali. Ne consegue l’inizio dello sviluppo di un nuovo follicolo reclutato dal pool dei follicoli sensibili alle gonadotropine (> 4mm di diametro).
I follicoli preantrali, per l’assenza di recettori per l’LH, non sono in grado di sintetizzare estrogeni, potenti co-stimolatori dell’accrescimento follicolare. La maggior parte di questi follicoli va pertanto incontro ad atresia.
Senza FSH i follicoli vanno incontro ad atresia.
Se c’è l’embrione no verrà prodotta prostaglandina, e inibisce l’espressione dell’ossitocina così non si lega all’endometrio e non si crea prostaglandina.
I segnali embrionali precoci devono essere prima dell’emissione della prostaglandina che è verso la fine circa al 15/16 giorno.
Evento fondamentale nel follicolo-genesi è l’acquisizione della capacità delle cellule follicolari di rispondere alle gonadotropine mediante l’espressione di recettori per l’FSH; in assenza di questi recettori i follicoli vanno incontro ad atresia.
LH prodotto ma non secreto perché ci deve essere il picco nel momento giusto.
Il ciclo di accrescimento e sviluppo follicolare è indipendente dal ciclo estrale → se era dipendente doveva esserci solo un’andata follicolare.
In un ciclo di 21 giorni ci sono 3 ondate indipendente dagli ormoni.
Il picco di LH avviene quando si abbassa il progesterone.
La terza ondata è proprio quando il progesterone è diminuito.
- I follicoli primordiali sono quiescenti;
- I follicoli reclutati o si sviluppano fino all’ovulazione o vanno incontro ad atresia;
- L’atresia funzionale è un processo irreversibile e si può verificare in qualsiasi fase dello sviluppo;
- LH ed FSH sono essenziali per l’accrescimento e lo sviluppo; un ruolo importante nella follicologenesi è svolto da fattori autocrini e paracrini.
Solo i follicoli che hanno i recettori adatti e i livelli di LH sono giusti cioè i livelli di progesterone è basso vanno in ovulazione.
Il meccanismo responsabile dell’inizio dell’accrescimento dei follicoli primordiali rimane un enigma.
Il fatto che le gonadotropine non siano necessarie lascia intendere che un ruolo molto importante sia svolto da sostanze regolatrici locali.
Domanda esame = Non ci chiede come è fatto un follicolo devo sapere solo cellule della granulosa e della teca.
All’inizio viene stimolato di più l’FSH perché deve accrescere.
FSH viene prodotto e secreto sempre, mentre l’LH viene prodotto e immagazzinato ma non secreto sempre ma solo quando ce n’è bisogno.
Con l’aromatizzazione si formano gli estrogeni e inizia il calore quindi può avvenire la riproduzione.
Dal follicolo scoppiato si forma il corpo luteo che produce progesterone per sostenere la gravidanza, siccome blocca il ciclo estrale crea un feedback negativo.
Dopo il ciclo lo stesso CL (corpo luteo) produce ossitocina che arriva nell’endometrio e si lega ai recettori della PGF2alfa (prostaglandina che è prodotta lì nell’utero) quindi si inizia la sua produzione che va a lisare il CL e che provoca l’abbassamento del progesterone e crea il feedback positivo e riparte il nuovo ciclo. (il legame ossitocina del CL con recettori della prostaglandina dell’utero creano prostaglandina).
I recettori non ci sono sempre!!! Se manca o ormoni o recettore non si fa nulla, il processo non funziona.
Ormone e recettore di quel ormone devono stare sempre insieme!!
Follicologenesi
150.000 follicoli primordiali (manza).
Solo 150 - 200 giungeranno ad ovulazione.
Follicoli preantrali - comparsa di recettori per FSH ed LH.
Follicoli antrali.
Reclutamento Selezione Dominanza.
3 ondate → Il ciclo dura 21 giorni quindi ogni ondata dura 7 giorni.
Il reclutamento è dato da alte dosi di FSH.
Ne vengono scelti metà circa.
Verso la fine abbiamo il follicolo dominante (che ha già i recettori) che viene scelto dall’inibina che inibisce l’FSH che manda in atresia tutti gli altri follicoli.
Si perdono circa 60/70 follicoli solo per averne 1.
Reclutamento all’inizio c’è molto FSH, man mano inizia ad aumentare anche inibina e LH.
Ogni ondata inizia con un picco di FSH.
I pallini bianchi piccoli sono i follicoli prima del loro accrescimento.
L’ultimo grafico dell’LH ci fa capire come si alza la sua concentrazione quando il progesterone si abbassa.
Una vacca al giorno fa circa 20/30 litri, una vacca campionessa anche 40/50 litri. La vacca produce il latte solo dopo il parto, quindi bisogna sempre ingravidarla. Di solito si vuole avere un vitello all’anno. La gravidanza dura 280 giorni. Entro 80 giorni la vacca deve rimanere gravida, siccome in un anno ci sono 365 giorni (365-280=80).
Per poterla inseminare devo farlo durante il calore, se lo perdo devo aspettare il ciclo successivo dopo 21 giorni, ma per accorciare il ciclo posso dare prostaglandina, così elimino il progesterone che dà il feedback negativo. Serve anche per aumentare la velocità della produzione di recettori.
Dopo la somministrazione di prostaglandina l’animale torna in calore dopo pochi giorni, possono essere 2 o anche 5/6 giorni. Dipende dalla fase del ciclo.
Se lo faccio quando il follicolo è arancione e sta già morendo devo aspettare l’altra ondata. Se lo faccio quando il follicolo è ancora bianco quindi vivo funziona subito e va subito in calore. Se si va verso.
Si capisce se l’animale è ovulato da delle perdite ematiche.
Domanda esame = Per sapere con esattezza quando c’è il ciclo devo farne 2 somministrazioni perché sono 3 ondate. Se la prima la faccio in ananestro non serve perché il CL non c’è. Quindi devo rifarlo dopo pochi.
Se io somministro prostaglandina mando le vacche in anaestro, poi lo tolgo e il progesterone aumenta e questo è il modo per sincronizzare tutte le vacche.
La vacca ha 3 ondate.
La cavalla ha 2 ondate. Quindi devo sfruttare solo la prima ondata farlo alla seconda non avrebbe senso perché risparmierei solo di 1 giorno, devo somministrare la prostaglandina al 7/8 giorno al massimo, dopo non ha senso farla. Perché queste ondate durano circa 10/11 giorno. Anche se l’animale non va i calore devo controllare se si è abbassata il progesterone.
Prostaglandina con follicolo vivo.
Prostaglandina con follicolo che sta già morendo.
Lezione 2: ciclo estrale bovina
In tutte le specie la capacità riproduttiva è acquisita con la pubertà che coincide con la maturità sessuale.
L’inizio della pubertà è funzione della specie, della razza, dell’età dell’animale, della maturità fisica.
Se io somministro dei farmaci all’ormoni pre pubertà funziona, perché ci sono i recettori ma mancano gli ormoni.
Di solito la pubertà inizia quando ha il 79% del suo peso. Uno yorkshire sarà pronta prima rispetto a un terranova perché dipende dalla carne.
La pubertà si verifica:
- 12-15 mesi di età nelle vacche da latte.
- 15-18 mesi di età nelle vacche da carne.
Una vacca da latte inizia prima, quelle da carne dopo.
Dopo la pubertà le ovaie sono in grado di rispondere con efficacia alla stimolazione delle gonadotropine ipofisarie con la produzione di oociti maturi e ormoni steroidei.
Ciclo estrale
L’evento più importante del ciclo estrale è l’ovulazione; è preceduta da una serie di fenomeni che coinvolgono l’intero apparato riproduttore femminile.
L’ovulazione è il momento più importante perché devono rimanere gravidi. Ma non c’è produzione senza riproduzione. Una vacca per fare latte deve rimanere gravida, per rimanere gravida bisogna inseminarla nel momento giusto. Questo problema c’è con una inseminazione artificiale, non c’è se c’è una monta naturale perché gli animali si accoppiano solo se sono in calore.
L’ovulazione può essere spontanea → il follicolo di certe dimensioni ha i recettori e c’è una scarica di LH.
Può essere continua se si rinnova ogni 21gg per gli animali, oppure ciclici esistono delle specie brevidiurne quando ovulano con la diminuzione di luce come le pecore o lucidiurne come la cavalla se aumentano le ore di luce.
Ovulazione spontanea continua = vacca, scrofa, donna.
Ovulazione spontanea stagionale = pecora, cavalla, cagna, capra e bufala.
L’ovulazione può essere indotta → viene indotta dall’accoppiamento stesso.
Ovulazione provocata continua = coniglia, gatta (si può ovulare anche solo sfregandosi ma raro).
Ovulazione provocata stagionale = dromedario.
Ciclo estrale: attività ciclica funzionale caratterizzata da modificazioni morfologiche dell’apparato genitale femminile e da modificazioni comportamentali degli stessi animali.
La donna non riesce a vedere se è in estro, negli animali sì invece il ciclo parte proprio quando sono in calore.
La bovina è una specie poliestrale (cicli per tutti i periodi dell’anno) continua, pertanto, se non intervengono gravidanza o stati patologici, i cicli si susseguono regolarmente per tutto l’anno e per l’intera vita sessuale (circa 15 anni).
Ma dipende quanto viene sfruttato gli animali, se viene troppo sfruttato non riesce più.
21gg = cavalla, scrofa, bovina.
La pecora dura di meno.
La donna ha il ciclo di 28gg.
Il ciclo estrale della bovina ha una durata media di 21 giorni ed è suddiviso in 4 fasi:
- Proestro = frase prima dell’estro.
- Estro = calore dell’animale.
- Metaestro = fase di inizio di formazione di CL, inizio produzione progesterone.
- Diestro = totalmente sotto progesterone.
Il CL verso la fine del diestro crea prostaglandine a livello di endometrio per morire.
Il proestro (3-4 giorni) caratterizzato dai segni prodromici del calore:
- Deambulazione, non è fisso ma cammina e si agita.
- Eccitazione, perché ci sono gli estrogeni.
- Tentativi di monta.
Proestro corrisponde al 17^/18^ giorno del ciclo (21-3), perché è prima del giorno 0, che è l’ovulazione.
Palpazione transrettale: non più funzionante ma conserva il volume raggiunto nel diestro è teso ben rilevabile soprattutto se si è sviluppato sull’ovaia controlaterale a quella del corpo luteo. Di solito si alternano prima l’ovaio di D poi di S, di solito però l’ovaio D ovula al 60%, quello S il 40%.
L’utero è tonico, si contrae sotto lo stimolo manuale (perché ci sono gli estrogeni che depolarizzano la membrana, avvicina il potenziale soglia a quello di azione e basta un piccolo tocco dell’organo che si contrae), aumenta di volume, la sua mucosa diven.
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