Appunti Biotecnologie della riproduzione assistita

CICLO OVARICO

Dura 28 giorni e si divide in diverse fasi:

• FASE FOLLICOLARE: iniziale, media, tardiva
• FASE OVULATORIA
• FASE LUTEALE: iniziale, media, tardiva
• FASE MESTRUALE

Dalla pubertà fino alla menopausa. Il ciclo ovarico viene regolato dall'asse ipotalamo-ipofisi-ovaio, la produzione degli ormoni (LH, FSH) avviene ad opera dell'ipofisi anteriore e viene stimolata dal GNRH prodotto dall'ipotalamo.

FSH Ormone follicolo stimolante

LH Ormone luteinizzante. Induce l'ovulazione. Il follicolo dopo ovulazione prende il nome di corpoluteo. Follicolo e corpo luteo producono estrogeni e progesterone.

FASI CICLO MESTRUALE Si parla di ciclo ovarico e ciclo mestruale perché ovaio ed endometrio viaggiano in parallelo. Nell'ovaio ci sono dei follicoli che iniziano la loro fase maturativa e diventano sensibili all'ormone FSH che rappresenta il loro nutrimento. Un solo follicolo maturerà ed è detto FOLLICOLO DOMINANTE, questo accrescimento dura 14 giorni.

In risposta a questo accrescimento viene prodotto ESTRADIOLO. Quando il follicolo raggiunge la sua piena maturazione, viene prodotto LH. Il follicolo maturo scoppia e libera l'uovo che viene catturato dalle tube ed è qui che eventualmente avverrà la fecondazione. Il follicolo, una volta scoppiato, diventa corpo luteo e produce progesterone necessario per l'accrescimento dell'endometrio. I livelli di questo ormone crescono e, se non arriva la gravidanza, scendono e arriva la mestruazione e si ricomincia il ciclo. Con la mestruazione, la parete dell'utero ispessita si sfalda e si ha sanguinamento, il tessuto poi si rigenera sotto effetto del progesterone che sale. All'ovulazione, la temperatura corporea si innalza leggermente. L'ovaio nella fase tardiva luteale recluta i follicoli per il prossimo ciclo, e ne recluta più di uno anche se uno è quello dominante perché l'FSH è fonte di nutrimento solo per uno. Tutti gli

Altri follicoli vanno in atresia. Non sempre avviene così

GEMELLI ETEROZIGOTI: Derivano da due diversi ovociti, due follicoli vanno incontro a ovulazione ecc…

GEMELLI OMOZIGOTI: Un solo ovocita, un solo spermatozoo e una divisione nelle prime fasi dell’embrione.

La qualità di un ovocita dipende dalle caratteristiche della donna che lo ha generato: età, stile di vita, background genetico, omeostasi ormonale e fattori di infertilità.

FECONDAZIONE IN VIVO

Gli spermatozoi vengono rilasciati in vagina, attraversano il collo dell’utero e vanno a sinistra e destra. Gli spermatozoi raggiungono la porzione ampollare della tuba e trovano la cellula uovo, che se viene fecondata viaggia a ritroso e va a impiantarsi nell’utero.

VIDEOLEZIONE 10

FECONDAZIONE DAL PUNTO DI VISTA DELLA CELLULA UOVO Siamo nell’ovaio: il follicolo si accresce e quando raggiunge la maturazione, col picco dell’LH il follicolo scoppia e libera la cellula uovo.

Quest’ultima viene catturata dalla tuba al momento dell’ovulazione, quello che rimane nell’ovaio è il corpo luteo che produrrà progesterone per far crescere l’endometrio. La cellula uovo è circondata da cellule somatiche che prendono il nome di cellule della CORONA RADIATA e del CUMULO. Alla cellula uovo giungono tantissimi spermatozoi che raggiungono il CUMULO OFORO (DAY 0), di tutti questi solo uno riuscirà a farsi strada tra le cellule somatiche e giungerà all’interno della cellula uovo, che a questo punto rilascerà i granuli corticali in modo da impedire l’ingresso degli altri spermatozoi. Una volta fecondata la cellula (DAY 1) si formeranno 2 pronuclei e quindi lo zigote subisce la prima divisione mitotica (DAY 2) con la formazione delle prime 2 cellule diploidi. Nei giorni successivi (DAY 3-4) si passa a 4/6/8 cellule STADIO DI CLIVAGGIO. Si passa poi allo STADIO DI MORULA (DAY 4) le cellule cominciano a

compattarsi e comunicare tra loro. Infine, si ha la BLASTOCISTI (DAY 5) che nei giorni successivi (DAY 6-7) si impianta nell'utero. La blastocisti è costituita da una porzione che costituirà l'embrione vero e proprio (INNER CELLMASS) e la parte esterna che serve per il movimento o l'impianto.

Vediamo ora nel dettaglio cosa avviene all'ovocita. Durante la follicologenesi (2 settimane), l'ovocita accresce il suo citoplasma che ha il ruolo di sostegno dell'embrione nelle prime fasi di sviluppo, quindi deve accumulare RNA materno e proteine in modo da essere autonomo finché non si attiva il genoma embrionale. Il genoma embrionale si attiva alla fase di morula e blastocisti e a questo punto l'embrione è in grado di produrre da solo tutto ciò che gli serve per tenersi in vita.

Le cellule del cumulo hanno un ruolo fondamentale nell'accrescimento dell'ovocita, tra loro presentano dei ponti citoplasmatici che arrivano

fino all'uovo. Lo spermatozoo, per poter penetrare, dovrà rompere i legami tra queste cellule tramite l'acido ialuronico contenuto nella sua testa. L'ovocita, una volta attivato, attiva dei canali del Ca (attivazione di tipo pulsatile) e ripristina la seconda divisione meiotica. Allo stesso tempo viene processato lo spermatozoo: il DNA paterno che arriva compattato, deve essere scompattato, devono essere eliminate le PROTAMMINE che vengono sostituite con gli ISTONI. Alla fine, si avrà la formazione dei due pronuclei che rappresentano i 2 DNA materno e paterno, ancora divisi ma all'interno dello stesso citoplasma. Nelle prime fasi dell'embriogenesi l'ovocita si occupa un po' di tutto: controlla se il DNA paterno arriva in modo integro, infatti contiene delle proteine deputate al riparo di errori. PROFILO DI METILAZIONE DEL DNA NELLE VARIE FASI DELLA GAMETOGENESI La cellula spermatica o l'ovogonio vengono portate ad uno stadio di

metilazione molto basso, comese venissero resettate. Lo spermatogonio comincia molto presto ad aumentare la metilazionerispetto all'ovogonio. Quando entrambi sono maturi sono molto metilati e si trovano in uno stadiodi differenziamento. Quando si formano i 2 pronuclei, i 2 DNA materno e paterno vengonodemetilati in modo asincrono, per arrivare poi alla formazione dell'embrione con un nuovo stato direset. Allo stato di blastocisti si ha una metilazione de novo quando si formano le 2 linee cellularidell'ovocita.L'ovocita è anche fondamentale per supportare le prime divisioni mitotiche, ma qui lo spermatozoooltre a portare DNA porta anche un centromero che interviene nella costituzione del primo fusomitotico che verrà coadiuvato e supportato dalle proteine materne.Se vengono degradati gli RNA materni allo stato di ovocita, non vi è sviluppo embrionale, c'è unarresto permanente. L'attività mitotica dell'embrione

si ha solo se l'ovocita è competente. Anche l'allungamento dei telomeri nelle prime fasi è di competenza materna. Il volume embrionale e il buffer system cellulare sono regolati dall'ovocita e in particolare dai fattori attivati dopo la fecondazione. MITOCONDRI → Lo spermatozoo li porta con sé nel collo e possono servire per la mobilizzazione del flagello. Quando lo spermatozoo entra nell'ovocita perde i mitocondri, l'embrione eredita i mitocondri solo dalla madre, perciò se ci sono mutazioni mitocondriali nella madre avremo un certo numero di mitocondri mutati e un certo numero di sani: entrambi si distribuiscono in modo casuale e può succedere che la mamma sia sana e l'embrione erediti mitocondri mutati che portano a patologie gravi. VIDEOLEZIONI 11, 12, 13 PROCREAZIONE MEDICALMENTE ASSISTITA I fattori di infertilità possono essere maschili o femminili oppure essere riferiti a entrambi i componenti della coppia. Nelcaso della donna si parla di: - FATTORE TUBARICO quando le tube di Falloppio sono bloccate o danneggiate, rendendo difficile sia la fertilizzazione dell'ovocita che/o l'arrivo dell'ovocita fertilizzato nell'utero. La PMA nasce per questo che è la causa maggiore. - INFERTILITÀ ENDOCRINA OVULATORIA quando le ovaie non producono ovociti in modo regolare perché gli ormoni non riescono a controllare il tutto. In questa categoria sono incluse la sindrome dell'ovaio policistico e le cisti multiple ovariche. - ENDOMETRIOSI quando si ha la presenza di tessuto simile al rivestimento interno dell'utero in posizione anomala. Questo può inficiare sia la qualità ovocitaria che la capacità dello spermatozoo di fertilizzare l'ovocita per un'interazione con il liquido follicolare ovocitario alterato. Può ridurre anche la possibilità di impianto dell'embrione. - RIDOTTA RISERVA OVARICA quando

La capacità delle ovaie di produrre ovociti è ridotta. Questo può avvenire per cause congenite, mediche, chirurgiche o per età avanzata.

POLIABORTIVITÀ: quando si sono verificati più aborti spontanei senza gravidanza a termine. Può avere origine embrionale.

FATTORE MULTIPLO FEMMINILE: quando vi è più di una causa.

INFERTILITÀ MASCHILE: quando è basso il numero degli spermatozoi sani o quando si hanno problemi con la funzionalità spermatica tali da rendere difficile la fertilizzazione dell'ovocita in condizioni normali.

FATTORE SIA MASCHILE CHE FEMMINILE: quando una o più cause di infertilità femminile e infertilità maschile vengono diagnosticate contemporaneamente alla coppia.

FATTORI GENETICI: possono essere sia maschili che femminili. Possono essere dovuti ad alterazioni cromosomiche (numeriche e/o strutturali), come ad esempio microdelezioni del cromosoma Y e la

fibrosi cistica.

INFERTILITA' IDIOPATICA nel caso in cui non si riescano a determinare delle cause femminili o maschili che possano spiegare l'infertilità della coppia.

Quando una coppia sperimenta l'infertilità gli si propone un accurato iter diagnostico per capire qual è la causa, perché a seconda di essa ci sarà una determinata scelta terapeutica da effettuare. Le scelte terapeutiche si basano su:

• Rapporti mirati con o senza stimolazione ovarica
• Laparoscopia operativa
• IUI Inseminazione intra-uterina
• Riproduzione Assistita: FIV/ET, ICSI, GIFT

IUI Era l'unica tecnica possibile prima del 1978. Si tratta di sincronizzare l'incontro tra uovo e spermatozoo. Vengono selezionati gli spermatozoi migliori e vengono inseriti nella cavità uterina al momento dell'ovulazione.