Daniela del Pilar Fernandois Vicencio - Tesis Electrónicas ...
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UNIVERSIDAD DE CHILE<br />
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACÉUTICAS<br />
DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR<br />
Bloqueo farmacológico de los receptores<br />
β-adrenérgicos en ratas en el periodo de<br />
subfertilidad<br />
<strong>Daniela</strong> <strong>del</strong> <strong>Pilar</strong> <strong>Fernandois</strong> <strong>Vicencio</strong><br />
<strong>Tesis</strong> para optar al grado académico de<br />
Magister en Bioquímica, área de especialización en<br />
Bioquímica Toxicológica y Diagnóstico Molecular<br />
Memoria para optar al título profesional de<br />
Bioquímica<br />
Director de tesis y Profesor patrocinante<br />
Dr. Alfonso Paredes Vargas<br />
Santiago de Chile<br />
2011
UNIVERSIDAD DE CHILE<br />
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACÉUTICAS<br />
INFORME DE APROBACIÓN<br />
TESIS DE MAGISTER<br />
Se informa a la Dirección de Postgrado de la Facultad de Ciencias Químicas y<br />
Farmacéuticas que la <strong>Tesis</strong> de Magister presentada por el candidato:<br />
DANIELA DEL PILAR FERNANDOIS VICENCIO<br />
Ha sido aprobada por la Comisión Informante de <strong>Tesis</strong> como requisito para<br />
optar al grado de Magister en Bioquímica, área de especialización en<br />
Bioquímica Toxicológica y Diagnóstico Molecular, en el examen de defensa de<br />
<strong>Tesis</strong> rendido el día ……de Noviembre <strong>del</strong> 2011.<br />
Director de <strong>Tesis</strong>:<br />
Dr. Alfonso Paredes Vargas _____________________<br />
Comisión Informante de <strong>Tesis</strong>:<br />
Dra. Jenny Fiedler T. (Presidente) _____________________<br />
Dra. María Cecilia Johnson P. _____________________<br />
Dr. Guillermo Díaz A. _____________________<br />
ii
“De nada vale la ciencia si<br />
no se convierte en<br />
conciencia”<br />
Carlo Dossi (1849-1910)<br />
iii
Agradecimientos<br />
Quiero dedicarle este trabajo a mis padres, Mª Cristina y Jorge, por hacer de mí la persona<br />
que hoy soy, por estar siempre, siempre conmigo y apoyarme de forma incondicional. A mi familia<br />
completa, mis hermanos Lily y Coke, por todos los hermosos momentos que hemos compartido<br />
juntos y por tener la suerte de tenerlos como hermanos, a mi adorada prima Mony por acompañarnos<br />
siempre y en cada momento de nuestras vidas, a mi abuelita por consentirme cada vez que pudo,<br />
darme amor y cariño incondicional, a mi sobrina Camila por traer alegría en el momento que más se<br />
necesitaba.<br />
A mi pololo Sergio, por quererme, apoyarme incondicionalmente, por todos los tecitos y<br />
soportarme todo este tiempo que hemos estado juntos, porque quien me conoce, sabe que no ha sido<br />
una tarea fácil. Te amo mucho cielo.<br />
A todos los amigos que he cosechado durante el transcurso de mi carrera, a mis compañeros<br />
de generación, por ser siempre una buena razón para ir a las clases y tener un buen día, especialmente<br />
a mis amigas más cercanas, Michelle y Pao, gracias por darme su amistad y momentos geniales, que<br />
espero sigan ocurriendo.<br />
A mis compañeros de laboratorio, al Gonzalo, Rafa, Jonathan, Fabián, Daniel, Manuel,<br />
Beatriz, Monika, Leticia, Sra Rafaela, gracias por los buenos momentos, dentro <strong>del</strong> laboratorio, así<br />
como en “aquellas” salidas extraprogramáticas, gracias por la alegría <strong>del</strong> día a día, por sus consejos<br />
y ayuda, sin los cuales este trabajo no sería el mismo, pero por sobre todo, muchísimas gracias por su<br />
amistad y la confianza que me han demostrado en este tiempo.<br />
Quiero agradecer de forma muy especial al Dr. Alfonso Paredes y al Dr. Hernán Lara, por<br />
sus consejos, por acogerme en su laboratorio y hacerme parte de NBQ. Particularmente al Dr.<br />
Alfonso, mi director de tesis, por darme su apoyo y confianza, escucharme siempre, darme consejos<br />
y corregirme las mil y una veces que le pedí este trabajo.<br />
Quiero agradecerle también a mi comisión, la Dra. Jenny Fiedler, la Dra. María Cecilia<br />
Johnson y el Dr. Guillermo Díaz, por ser siempre amables y constructivos con las críticas para mí y<br />
para este trabajo.<br />
Finalmente a todos quienes estuvieron conmigo en estos años, o participaron en el desarrollo<br />
de mi tesis, ¡muchísimas gracias!.<br />
iv
Financiamiento<br />
Este trabajo fue financiado por el proyecto FONDECYT 1090159<br />
v
Presentaciones<br />
Este trabajo dio origen a las siguientes presentaciones a congresos<br />
Abril 2011 Envejecimiento Reproductivo: Participación <strong>del</strong> Sistema Nervioso en el<br />
Desarrollo Folicular Ovárico al término <strong>del</strong> Periodo Reproductivo de la<br />
rata. XI Jornada de investigación en ciencia y tecnología.<br />
Instrumentación avanzada en el desarrollo de la investigación en la<br />
facultad de ciencias químicas y farmacéuticas. Santiago, Chile.<br />
Agosto 2011 Blocking of β-adrenergic receptors at the subfertility period inhibits<br />
spontaneous ovarian cyst formation in rat. Society for the Study of<br />
Reproduction, 44th Annual Meeting, Portland, Oregon, USA.<br />
Agosto 2011 Blocking of β-adrenergic receptors at the subfertility period inhibits<br />
spontaneous ovarian cyst formation in rats. US-South America<br />
Workshop in Neuroendocrinology. Viña <strong>del</strong> Mar, Chile.<br />
Premios<br />
Abril 2011 Mejor Trabajo, Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, XI<br />
Jornada de investigación en Ciencia y Tecnología en la Facultad de<br />
Ciencias Químicas y Farmacéuticas. Santiago, Chile.<br />
vi
Tabla de contenido<br />
Índice<br />
1 Introducción ........................................................................................................................... 1<br />
1.1 Fertilidad ........................................................................................................................ 1<br />
1.2 El ovario ......................................................................................................................... 3<br />
1.2.1 La esteroidogénesis ................................................................................................ 3<br />
1.2.2 La gametogénesis ................................................................................................... 5<br />
1.2.3 Foliculogénesis....................................................................................................... 7<br />
1.3 Participación <strong>del</strong> sistema nervioso simpático en la función ovárica ............................ 10<br />
1.4 Actividad de los receptores β-adrenérgicos ................................................................. 11<br />
1.5 El propranolol .............................................................................................................. 14<br />
2 Hipótesis .............................................................................................................................. 16<br />
2.1 Objetivo general ........................................................................................................... 16<br />
2.2 Objetivos específicos. .................................................................................................. 16<br />
3 Materiales y métodos ........................................................................................................... 17<br />
3.1 Animales ...................................................................................................................... 17<br />
3.2 Administración de propranolol .................................................................................... 17<br />
3.3 Ciclicidad estral. .......................................................................................................... 18<br />
3.4 Homogenización de las muestras de ovario. ................................................................ 19<br />
3.5 Cuantificación <strong>del</strong> factor de crecimiento nervioso (NGF) ovárico. ............................. 19<br />
3.6 Determinación de moradrenalina (NA) y de 3-metoxi-4-hidroxifenilglicol (MHPG) en<br />
ovario. 20<br />
3.7 Determinación de catecolaminas en la médula adrenal por fluorescencia. .................. 21<br />
3.8 Cuantificación de hormonas esteroidales. .................................................................... 22<br />
3.9 Análisis morfológico <strong>del</strong> ovario. .................................................................................. 23<br />
3.10 Determinación de la concentración de receptores β-adrenérgicos ............................... 24<br />
3.11 Análisis estadístico. ...................................................................................................... 25<br />
4 Resultados ............................................................................................................................ 25<br />
4.1 Objetivo 1.- .................................................................................................................. 25<br />
4.1.1 Concentración de Receptores β-adrenérgicos durante la vida de la rata .............. 25<br />
vii
4.1.2 Cambios en los receptores β-adrenérgicos durante el tratamiento ....................... 26<br />
4.2 Objetivo 2.- .................................................................................................................. 28<br />
4.2.1 Concentración de noradrenalina ovárica .............................................................. 28<br />
4.2.2 NGF intraovárico ................................................................................................. 31<br />
4.2.3 Concentración de Noradrenalina en la glándula adrenal ...................................... 32<br />
4.3 Objetivo 3.- .................................................................................................................. 33<br />
4.3.1 Peso de los animales y <strong>del</strong> ovario ........................................................................ 33<br />
4.3.2 Ciclicidad estral.................................................................................................... 34<br />
4.3.3 Hormonas esteroidales en plasma ........................................................................ 37<br />
4.4 Objetivo 4.- .................................................................................................................. 39<br />
4.4.1 Folículos antrales totales ...................................................................................... 39<br />
4.4.2 Folículos antrales sanos ....................................................................................... 40<br />
4.4.3 Folículos antrales atrésicos .................................................................................. 42<br />
4.4.4 Folículos quísticos................................................................................................ 44<br />
4.4.4.1 Folículos tipo III............................................................................................... 45<br />
4.4.4.2 Prequistes ......................................................................................................... 48<br />
4.4.4.3 Quistes .............................................................................................................. 50<br />
4.4.5 Cuerpos lúteos ...................................................................................................... 52<br />
4.4.6 Folículos luteinizados .......................................................................................... 53<br />
4.4.7 Microfotografías representativas de ovarios de rata ............................................ 54<br />
5 Discusión.............................................................................................................................. 55<br />
5.1 Receptores β-adrenérgicos intraováricos ..................................................................... 56<br />
5.2 Cambios sistémicos ...................................................................................................... 58<br />
5.3 Morfología ovárica ....................................................................................................... 58<br />
5.4 Hormonas ováricas ....................................................................................................... 61<br />
5.5 Catecolaminas .............................................................................................................. 62<br />
6 Conclusiones ........................................................................................................................ 66<br />
6.1 Conclusiones específicas.............................................................................................. 66<br />
6.2 Conclusión general ....................................................................................................... 67<br />
7 Proyección ............................................................................................................................ 68<br />
8 Referencias ........................................................................................................................... 69<br />
viii
Tabla de figuras<br />
Figura 1.- Ruta de síntesis de las hormonas esteroidales ováricas ................................................. 3<br />
Figura 2.- Teoría de las dos células en la síntesis de hormonas ováricas.. .................................... 4<br />
Figura 3.- Comparación <strong>del</strong> perfil hormonal entre ratas y humanos. ............................................. 6<br />
Figura 4.- Diagrama <strong>del</strong> crecimiento folicular y la teoría de la aparición de estructuras<br />
quísticas. ........................................................................................................................................ 9<br />
Figura 5.- Ilustración representativa de la citología y gráfica de un frotis vaginal con<br />
ciclicidad estral normal en la rata.. .............................................................................................. 18<br />
Figura 6.- Cambios en la cantidad de receptores β-adrenérgicos durante el periodo<br />
reproductivo hasta la pérdida de él en la ratas Sprague-Dawley ................................................. 26<br />
Figura 8.- Concentración de NA ovárica ..................................................................................... 29<br />
Figura 9.- Concentración de MHPG ovárica. .............................................................................. 29<br />
Figura 10.- Razón MHPG versus NA ovárica.. ......................................................................... 30<br />
Figura 11.- Concentración de NGF intraovárico. ....................................................................... 31<br />
Figura 12.- Concentración de NA en la médula adrenal. ............................................................. 32<br />
Figura 13.- Peso promedio de los animales por grupo experimental por semana. ....................... 33<br />
Figura 14.- Peso <strong>del</strong> ovario. ......................................................................................................... 34<br />
Figura 15. – Diagrama representativo de la ciclicidad estral de cuatro animales para cada<br />
uno de los grupos tratados.. .......................................................................................................... 35<br />
Figura 16.- Ciclicidad estral y ovulación durante el periodo de subfertilidad determinados<br />
por análisis de frotis vaginal ........................................................................................................ 36<br />
Figura 17.- Concentración de hormonas esteroidales en plasma. ............................................... 38<br />
Figura 18.- Cantidad de folículos antrales totales ........................................................................ 39<br />
Figura 19.- Cantidad de folículos antrales sanos en ovario de rata.. ............................................ 40<br />
Figura 20.- Distribución de la población de folículos antrales sanos por tamaños en ovario de<br />
rata. .............................................................................................................................................. 41<br />
Figura 21.- Cantidad de folículos antrales atrésicos en ovario de rata. ........................................ 42<br />
Figura 22.- Distribución de la población de folículos antrales atrésicos por tamaños en ovario<br />
de rata. .......................................................................................................................................... 43<br />
Figura 23.- Cantidad de folículos quísticos totales en ovario de rata. ......................................... 44<br />
ix
Figura 24.-Diagrama de las etapas morfológicas de la formación de quistes .............................. 45<br />
Figura 25.- Cantidad de folículos tipo III en ovario de rata. ........................................................ 46<br />
Figura 26.- Distribución de la población de folículos tipo III por tamaños en ovario de rata.. ... 47<br />
Figura 27.- Cantidad de prequistes en ovario de rata.. ................................................................. 48<br />
Figura 28.- Distribución de la población de prequistes por tamaños en ovario de rata ............... 49<br />
Figura 29.- Cantidad de quistes en ovario de rata. ....................................................................... 50<br />
Figura 30.- Distribución de la población de quistes por tamaños en ovario de rata .................... 51<br />
Figura 31.- Cantidad de cuerpos lúteos en ovario de rata. ........................................................... 52<br />
Figura 32.- Cantidad de folículos luteinizados en ovario de rata. ................................................ 53<br />
Figura 33.- Microfotografías representativas de los ovarios analizados.. .................................... 54<br />
Figura 34.- Relación de la concentración de receptores β-adrenérgicos y la liberación de NA<br />
según la edad. ............................................................................................................................... 57<br />
Figura 35.- Dinámica folicular observada en condiciones fisiológicas en las ratas de 10 y 12<br />
meses comprada con la dinámica de 6 meses o período de máxima fertilidad. ........................... 64<br />
Figura 36.- Dinámica folicular de los ovarios con administración diaria de propranolol por ........<br />
2 meses. ........................................................................................................................................ 65<br />
x
ATP = Adenosina trifosfato<br />
CG = Células de la granulosa<br />
COMT = Catecol-o-metil transferasa<br />
CT = Células de la teca<br />
D = Diestro<br />
DPBS = Buffer fosfato salino de Dulbecco<br />
EIA = Enzimo inmuno ensayo<br />
Abreviaturas<br />
ELISA =Ensayo por inmuno absorción ligado a una enzima<br />
FSH = Hormona folículo estimulante<br />
FSHR = Receptor de la hormona folículo estimulante<br />
GC = Ganglio celíaco<br />
HPLC = Cromatografía líquida de alto rendimiento<br />
ISO = Isoproterenol<br />
LH = Hormona luteinizante<br />
LHR = Receptor de la hormona luteinizante<br />
MAO = Monoamino oxidasa<br />
MHPG = 3-metoxi-4-hidroxifenilglicol<br />
NA = Noaradrenalina<br />
NGF = Factor de crecimiento nervioso<br />
NPY = Neuropéptido Y<br />
P2X2 = Receptor purinérgico 2 subtipo X2<br />
PCO = Ovario poliquístico<br />
PRO = Propranolol<br />
PVDF = Polivinilideno de difluórido<br />
SNS = Sistema nervioso simpático<br />
SON = Nervio ovárico superior<br />
TBST = Buffer-Tris salino con tween ® 20<br />
VE = Valerato de estradiol<br />
VIP = Péptido intestinal vasoactivo<br />
xi
Resumen<br />
En la actualidad la mujer ha decido posponer la maternidad hasta después de los 30 años.<br />
El aplazar la maternidad hacia la ventana de subfertilidad (31 a 41 años), provoca una<br />
disminución de la fertilidad y en el éxito de los programas de fertilización in vitro, los cuales<br />
poseen estrechos márgenes de éxito, que se hacen cada vez más pequeños conforme va<br />
aumentando la edad de las mujeres. Por esta razón es necesario conocer los mecanismos<br />
involucrados en el envejecimiento ovárico, durante el periodo de subfertilidad femenino. Para<br />
ello se ha utilizado el mo<strong>del</strong>o múrido, debido a su similitud con procesos que regulan la función<br />
<strong>del</strong> ovario en el ser humano, considerándose como un buen mo<strong>del</strong>o para comprender los<br />
mecanismos involucrados en el envejecimiento reproductivo.<br />
Se ha demostrado que durante el periodo de sub-fertilidad y en mujeres menopáusicas,<br />
los ovarios presentan características fisiológicas similares a las encontradas en el Síndrome de<br />
ovario poliquístico, patología de alta prevalencia en mujeres durante edad fértil. Estas<br />
observaciones se basan en el hecho de que en ambas condiciones existe un retraso en el<br />
desarrollo folicular, disminución <strong>del</strong> número de folículos antrales y la aparición de estructuras<br />
quísticas, que prevalecen incluso después de la menopausia. Se ha descrito que uno de los<br />
factores que participa en la aparición de estas condiciones es el aumento <strong>del</strong> tono nervioso<br />
simpático y <strong>del</strong> contenido de noradrenalina (NA) intraovárica, la que ejerce su función a través<br />
de la activación de los receptores β2-adrenérgicos. Este aumento en la actividad nerviosa<br />
simpática <strong>del</strong> ovario se ha relacionado con un aumento en la secreción de hormonas esteroidales<br />
y la mantención y/o aparición de las estructuras quísticas, lo que conduce a problemas de<br />
fertilidad.<br />
Para disminuir la estimulación <strong>del</strong> sistema nervioso simpático sobre el ovario en el<br />
periodo de subfertilidad de la rata (8 a 10 meses), y para determinar si la NA participa en el cese<br />
de la función ovárica y/o formación de los quistes foliculares, se propuso bloquear la acción de<br />
los receptores β-adrenérgicos. Para ello, se administró una inyección diaria de propranolol<br />
(antagonista β-adrenérgico), durante 2 meses a ratas que se encuentran en el periodo de<br />
subfertilidad.<br />
xii
Después de los dos meses de tratamiento se analizó la ciclicidad estral de la rata por<br />
medio de la observación microscópica <strong>del</strong> frotis vaginal, se determinaron las hormonas<br />
esteroidales en plasma mediante EIA, la concentración de NA y su metabolito MHPG en ovario<br />
mediante HPLC; además se realizó análisis morfológico de los ovarios.<br />
Los resultados muestran que el bloqueo β-adrenérgico con propranolol permite reactivar<br />
el desarrollo folicular. Esto evidenciado por: a) el aumento en el número de folículos antrales<br />
sanos y cuerpos lúteos, b) el aumento <strong>del</strong> porcentaje de ovulación y los niveles de hormonas<br />
esteroidales en el plasma, c) la disminución en el número de folículos quísticos (quistes y<br />
prequistes) y el tamaño de los folículos tipo III y prequistes.<br />
Considerando que durante el envejecimiento existe un aumento <strong>del</strong> tono adrenérgico<br />
sobre el ovario, que podría resultar perjudicial, hemos logrado, mediante el bloqueo β-<br />
adrenérgico, mejorar la funcionalidad ovárica. Este tratamiento reactivó el desarrollo folicular,<br />
evidenciado en la recuperación de la esteroidogénesis y foliculogénesis, dando a este fármaco<br />
expectativas para su uso a nivel clínico como terapia de ayuda, para poder expandir o retrasar la<br />
ventana de subfertilidad en la mujer.<br />
xiii
Abstract<br />
Blockade of β-adrenergic receptor during subfertility period<br />
Today women have decided to postpone childbearing even after their thirties. The <strong>del</strong>ay<br />
of the motherhood towards the subfertility period is associated to diminished fertility and a<br />
decreased success rate in in vitro fertilization programs, the latter being rarely successful and<br />
even less successful as women get older. For this reason it became necessary to understand the<br />
mechanisms related to ovarian ageing during the subfertility period. To accomplish this, the<br />
murine mo<strong>del</strong> has been used, because it describes almost all the process that regulates the<br />
ovarian function in humans, therefore is a good mo<strong>del</strong> for understanding the mechanisms<br />
involved in the reproductive aging.<br />
It has been show that during the sub-fertility and the menopausal period in woman, the<br />
ovaries present physiological characteristics similar to those found in the polycystic ovarian<br />
syndrome, the pathology with the highest prevalence in women during the fertility age. The<br />
observations are based, for example, in the <strong>del</strong>ay in follicular development, decreased number of<br />
antral follicles and the spontaneous generation of cystic structures, that prevail until the<br />
menopausal age.<br />
Today we know one of the factors that participates in the generation of this condition is<br />
the rise in the sympathetic tone and the noradrenaline (NA) released in the ovary, which exerts<br />
his function through the β2-adrenergic receptor activation. That is correlated with the steroid<br />
hormone secretion and the maintenance or generation of the cystic structures, leading to fertility<br />
issues.<br />
To inhibit the effect in the rise of the sympathetic tone in the ovary during the sub<br />
fertility period, and to determine if the NA participates in the cessations of the ovarian function<br />
and/or follicular cyst formation and maintenance, we propose a pharmacological block the β-<br />
adrenergic receptors. To achieve this we administered propranolol, a β-adrenergic receptors<br />
antagonist, in a daily injection for 2 months, to rats that have reached the sub fertility period (8<br />
and 10 months old).<br />
xiv
After 2 months of propranolol treatment, estrous cyclicity was analyzed through vaginal<br />
smear, steroidal hormones were analyzed in plasma through EIA, the NA content and one of its<br />
metabolites was measured in HPLC and finally we performed a morphological analysis of the<br />
complete ovary.<br />
The results show that the β-adrenergic blockade allows reactivation of the follicular<br />
development, which is evidenced by an increase in: a) healthy antral follicles and corpora lutea<br />
amount, b) ovulation percentage and esteroidal hormones levels in plasma, and c) decreased<br />
amount of cystic follicles (cyst and precyst) and in the follicles size (type III follicles and<br />
precyst). Therefore we can observe an activation in follicular development that leads to<br />
ovulation and inhibits the cyst formation pathway.<br />
During aging there is an increase in the ovarian adrenergic tone. After the β-adrenergic<br />
blockade, we could see the improvement of the ovarian function and follicular development, as<br />
evidenced by the rise in the steroidogenesis and folliculogenesis. These findings let us propose<br />
propranolol for use in clinical trials as a clinical therapy help, to expand or <strong>del</strong>ay the sub fertility<br />
period in the woman.<br />
xv
1 Introducción<br />
1.1 Fertilidad<br />
Es conocido mundialmente, que la tasa de natalidad y el aplazamiento de la misma en los<br />
países desarrollados, así como en aquellos en vías de desarrollo como Chile, se ha convertido en<br />
un problema social a resolver. Estudios han demostrado que la tasa global de fecundidad ha<br />
disminuido, por ejemplo, en Chile en el año 2004 la tasa fue de 1,9 hijos por mujer, concibiendo<br />
el 2º hijo a una edad de 36 años promedio (1). Esto de debe a que la mujer tiene actualmente<br />
mayores posibilidades de desarrollo educacional, laboral y profesional, lo que sumado al fácil<br />
acceso para el control de su fertilidad, le ha permitido postergar la maternidad. Un ejemplo de<br />
esto lo vemos en el aumento de los años de escolaridad de la mujer, lo que se refleja en que el<br />
74,4% de las mujeres en Chile, en el año 2003 poseen una educación de 13 o más años,<br />
alcanzando así la anhelada estabilidad e independencia social y económica a la edad de 34<br />
años (2)<br />
El aplazamiento de la maternidad hasta edades tardías, no solo trae como consecuencias una<br />
caída en la tasa de natalidad en el país, sino que además, aumenta el número de embarazos<br />
riesgosos debido a los problemas asociados a la edad (3) como: hipertensión, diabetes, etc. lo<br />
que puede conducir a abortos espontáneos, defectos fetales, daño por estrés prenatal (4;5) y que<br />
la probabilidad de éxito en fertilizaciones in vitro disminuya desde un 40% en mujeres menores<br />
de 35 años, a un 20-26% en mujeres de 38 a 40 años y finalmente a 10-13% en mujeres mayores<br />
de 40 años (6).<br />
Estos bajos porcentajes de éxito en los programas de fertilización in vitro se deben,<br />
principalmente a que con la edad va disminuyendo la reserva folicular, proceso fisiológico que<br />
comienza en la vida intrauterina y termina con la menopausia. La cohorte de folículos que<br />
constituyen la reserva folicular en el momento <strong>del</strong> nacimiento son aproximadamente 1,5<br />
millones y de estos, solo unos 500.000 folículos sobreviven hasta el inicio de la pubertad<br />
(menarquía) (7). Luego de esta primera gran ola de pérdida folicular, la mujer sufre diversos
cambios, los que permiten que alcance su etapa de máxima fertilidad, o también llamada etapa<br />
de “fertilidad óptima” entre los 18 y 32 años de edad (6;8;9), etapa durante la cual, con cada<br />
ciclo menstrual se van reclutando y perdiendo más folículos de forma constante. Después de los<br />
32 años se establece un período denominado de “sub-fertilidad” (7) y a partir de los 37 años, se<br />
ha descrito un aceleramiento en la pérdida de la reserva folicular con cada ciclo, lo que hace que<br />
en un período de 13 años la reserva disminuya desde unos 25.000 a 1.000 folículos, marcando el<br />
establecimiento de la menopausia, a los 51 años (9). La menopausia se alcanza, debido a que el<br />
reducido número de 1.000 folículos, no alcanza a sustentar el control hormonal hipotalámico. Lo<br />
que sucede, en palabras sencillas, es que la falta de progesterona y estrógeno no alcanza a ejercer<br />
la regulación por retroalimentación negativa sobre la hormona luteinizante (LH), lo que induce<br />
un aumento de la hormona folículo estimulante (FSH) circulante, acelerando la pérdida folicular,<br />
hasta alcanzar así, el fin de la etapa reproductiva de la mujer.<br />
Estudiar este proceso, se hace aún más necesario, considerando las evidencias que relacionan<br />
el hecho de que mujeres con menarquia precoz, relacionado con factores externos, como por<br />
ejemplo el estrés medioambiental (10), pueden tener un a<strong>del</strong>anto de la menopausia, lo que se<br />
traduce en un ingreso temprano en la ventana de sub-fertilidad. Hoy, aproximadamente un 10%<br />
de las mujeres ingresan a la menopausia a los 45 años (9), esto implica que la perdida folicular<br />
se acelera a partir de los 32 años, justo cuando la mujer actual comienza a pensar en la<br />
maternidad.<br />
Se ha demostrado que durante el periodo de sub-fertilidad y en mujeres menopáusicas, los<br />
ovarios presentan características fisiológicas similares a las encontradas en el ovario poliquístico<br />
(PCO), patología de alta prevalencia en mujeres durante edad fértil. Estas observaciones se<br />
basan, por ejemplo, en el hecho de que en ambas condiciones existe un retraso en el desarrollo<br />
folicular, disminución <strong>del</strong> número de folículos antrales, la aparición de estructuras quísticas<br />
(11;12), que prevalecen incluso después de la menopausia (13). Hasta hoy los mecanismos<br />
involucrados en esta alteración en el desarrollo folicular son desconocidos y requieren ser<br />
estudiados.<br />
2
1.2 El ovario<br />
El ovario es la gónada femenina, y posee dos funciones trascendentales: la esteroidogénesis y<br />
la foliculogénesis.<br />
1.2.1 La esteroidogénesis<br />
La esteroidogénesis es la síntesis ovárica de hormonas esteroidales que da lugar a dos<br />
productos principales, progesterona y estradiol. Ambas hormonas, se secretan en diferentes<br />
proporciones a lo largo <strong>del</strong> ciclo menstrual, y se sintetizan además a diferentes velocidades, esto<br />
debido a que la progesterona puede obtenerse como el resultado de dos oxidaciones sucesivas<br />
<strong>del</strong> colesterol, mientras que el estradiol requiere 5 oxidaciones hasta testosterona. La testosterona<br />
es el sustrato de la aromatasa (enzima limitante de la reacción), que realiza la oxidación <strong>del</strong><br />
carbono 19, y que completa la reacción con la aromatización <strong>del</strong> anillo de la testosterona, y la<br />
reducción <strong>del</strong> grupo 3-ceto a hidroxilo para producir estradiol (14) (Figura 1).<br />
Figura 1.- Ruta de síntesis de las hormonas esteroidales ováricas. Imagen obtenida desde<br />
(15)<br />
Conforme se lleva a cabo la maduración y diferenciación de los folículos, las células de<br />
la granulosa (CG) llegan a adquirir el receptor de la FSH (16). A partir de esta etapa, la<br />
esteroidogénesis folicular se vuelve dependiente de ambas gonadotropinas, FSH y LH (17). La<br />
3
LH incrementa la esteroidogénesis de novo a partir <strong>del</strong> colesterol en las células de la teca (CT),<br />
produciendo andrógenos, principalmente androstenediona, como producto final. Estos difunden<br />
a través de la lámina basal y se convierten en estradiol en las CG por la acción <strong>del</strong> complejo<br />
enzimático de la aromatasa, estimulado por la FSH, lo que da origen a la acción sinérgica y<br />
dependiente <strong>del</strong> sostén hormonal que conlleva al crecimiento y maduración <strong>del</strong> folículo apto<br />
para la ovulación (17;18) (Figura 2)<br />
Figura 2.- Teoría de las dos células en la síntesis de hormonas ováricas. Esta teoría<br />
establece que las CT interna y las CG tienen funciones complementarias en la síntesis de<br />
estrógenos. Las CT responden a la LH aumentando la concentración de AMPc, regulador<br />
de la actividad enzimática que transformará el colesterol en testosterona. Las CG por los<br />
receptores de FSH, responden a FSH, incrementando la síntesis de AMPc, lo que induce la<br />
síntesis de Aromatasa. En el folículo dominante se expresan además los receptores de LH,<br />
que incrementan la síntesis AMPc y de Aromatasa, activando la conversión de la<br />
testosterona, aportada por las células tecales, a estradiol (15).<br />
4
1.2.2 La gametogénesis<br />
La Gametogénesis, por su parte, es el proceso mediante el cual los gametos, en este caso,<br />
el óvulo, se diferencian y maduran con la capacidad de ser fecundados y de desarrollar un nuevo<br />
organismo.<br />
El proceso gametogénico tanto en humano como en rata involucra en primera instancia<br />
una sucesión de divisiones mitóticas que tendrán como finalidad producir un número suficiente<br />
de ovogonios. Finalizado este proceso, se da comienzo a la Meiosis I, donde las células<br />
quedarán arrestadas en diploteno I, un estado de latencia hasta llegar al periodo fértil. Cuando<br />
llega el momento de selección, el ovocito favorecido por el proceso de reclutamiento folicular,<br />
crece y se desarrolla para finalmente ser ovulado, terminando así la fase de meiosis I; para el<br />
ovocito, el proceso de la Meiosis II, sólo finalizará en caso de ser fecundado (19).<br />
Los cambios gametogénicos, ocurren de forma paralela al crecimiento folicular. Estos<br />
cambios foliculares durante el periodo de fertilidad, permiten la producción de hormonas<br />
esteroidales que dan cuenta de los diferentes estadíos en el ciclo menstrual (en humano), y estral<br />
(en la rata). El ciclo estral de la rata, dura en promedio 4 días, y se produce gracias al aumento<br />
de estradiol y progesterona que promueven la proliferación de células <strong>del</strong> epitelio vaginal, que es<br />
pluriestratificado. Estas células se mantienen así hasta que ocurre la caída de progesterona, la<br />
que genera una descamación <strong>del</strong> epitelio vaginal.<br />
Cada ciclo comprende 4 días, y se divide en 4 etapas (20):<br />
- Proestro (P): Dura aproximadamente 12 horas, en esta etapa la vagina produce un<br />
engrosamiento epitelial. Al microscopio se observan células epiteliales, muy pocos<br />
leucocitos y muy escasas células cornificadas.<br />
- Estro (E): Dura de 9 -15 horas, en el epitelio vaginal se ven más células cornificadas y<br />
muy pocas células epiteliales.<br />
5
- Metaestro (M): Se divide en 2 etapas. El metaestro I que dura 15 horas y el metaestro II<br />
dura 6 horas, en esta etapa la vagina se ve húmeda, se inicia la regresión <strong>del</strong> epitelio<br />
vaginal, por lo que las células cornificadas degeneran.<br />
- Diestro (D): Dura 57 horas y se observan abundantes leucocitos y muy escasas células<br />
epiteliales en el frotis vaginal (20)<br />
Los cambio <strong>del</strong> epitelio vaginal observados, guardan una estrecha relación con los cambios<br />
hormonales que sufre la mujer en su período menstrual, que a diferencia de la rata consta de 28<br />
días (Figura 3), por lo que mediante un frotis vaginal diario, podemos determinar el<br />
comportamiento de la ciclicidad de cada animal, y sus variaciones. La falta de ciclicidad estral se<br />
relaciona con una disminución en la función reproductiva <strong>del</strong> animal.<br />
Figura 3.- Comparación <strong>del</strong> perfil hormonal entre ratas y humanos. (a) El ciclo de 4 días de<br />
la rata. Las barras grises consideran la noche (6 pm a 6 am) y las barras blancas<br />
consideran el día (6 am a 6 pm). Se muestra en la imagen la fluctuación de las principales<br />
hormonal sexuales en plasma. (b) El ciclo de 28 días en humanos. Imagen modificada desde<br />
(21).<br />
6
1.2.3 Foliculogénesis<br />
La foliculogénesis en la rata se inicia en el período neonatal y se caracteriza por la<br />
formación de folículos primordiales entre el día 1-4 de vida. El desarrollo folicular continúa en<br />
la vida infantil (día 8 al 21), período durante el cual el ovocito aumenta de tamaño. La primera<br />
ovulación se desarrolla aproximadamente el día 34, como respuesta a la ola de gonadotrofinas<br />
preovulatorias marcada por el pico de LH.<br />
Morfológicamente, en un principio existe un ensamblaje folicular, donde los ovocitos se<br />
rodean de las células precursoras de la granulosa y se selecciona un ovocito desde los “nidos de<br />
ovocitos” (22;23), formando así los folículos primordiales. Los ovogonios que han iniciado la<br />
meiosis comienzan a organizar a las células estromáticas cercanas a ellas, las cuales darán origen<br />
a células de tipo escamoso derivadas de las células epiteliales, por otro lado las células<br />
pregranulosa en número de 6 o 7 células constituirán, junto con el ovocito, un folículo<br />
primordial. Posteriormente, estas células se diferencian hacia CG, que proliferan hasta formar<br />
una capa de células cuboidales que circundarán totalmente el ovocito, formando el folículo<br />
primario. Este proceso ocurre como una migración de dichas células desde el estroma hacia la<br />
corteza ovárica, lugar donde ocurrirá el proceso de ensamblaje folicular, que en humanos ocurre<br />
durante el desarrollo fetal (24) y en rata durante los primeros dos días postnatal.<br />
Ocurrido esto, las CG comienzan a proliferar dando origen a 2 o más capas celulares, lo<br />
que permite que células mesenquimales se adhieran a la periferia y den forma a la membrana<br />
basal, siendo éstas las primeras pecursoras de las CT, que darán origen en conjunto, al folículo<br />
secundario. El folículo secundario es de vital importancia en la maduración folicular, ya que en<br />
esta etapa la CG comienzan a adquirir los receptores de FSH, lo que hace al folículo desde este<br />
punto, dependientes de gonodatrofinas (23). La importancia de la adquisición de los receptores<br />
de FSH queda demostrada en ratones que poseen “knockdown” <strong>del</strong> gen para dicho receptor<br />
(FSHR+/-). Estos animales responden menos frente al estímulo debido al reducido número de<br />
receptores, alcanzando la madurez reproductiva con deficiente crecimiento folicular y camadas<br />
más pequeñas. Estos animales no poseen diferencias con los wild type a los 3 meses de edad en<br />
el número total de folículos, sin embargo, los ovarios de los grupos de ratas de 7 meses<br />
7
contienen significativamente menos ovocitos, y un aumento en las gonodatrofinas plasmáticas<br />
(25), acelerando el proceso de envejecimiento reproductivo.<br />
Al inicio de la formación <strong>del</strong> folículo terciario, la capa de CG, que se encuentra<br />
rodeando directamente al ovocito, dará origen a las células <strong>del</strong> cúmulo, mientras que las células<br />
alejadas de éste comenzarán la formación de los cuerpos de Colexnert (19;26), espacios que<br />
darán origen al antro. A partir de este momento, los folículos antrales (Figura 4) seguirán<br />
creciendo hasta alcanzar su máximo tamaño, mientras que las CT gradualmente se irán<br />
diferenciando en una capa interna y otra externa. Los folículos antrales completamente<br />
desarrollados se denominan preovulatorios, y las CG que los conforman se encuentran<br />
diferenciadas. En esta fase la presencia <strong>del</strong> pico de LH iniciará la ovulación, y la diferenciación<br />
de las CG y las CT hacia células lúteas, la cual se completará una vez que haya ocurrido la<br />
ovulación (Figura 4).<br />
La etapa final <strong>del</strong> desarrollo folicular es la formación <strong>del</strong> cuerpo lúteo, que producirá<br />
principalmente progesterona, aunque puede sintetizar también andrógenos y estrógenos. Este<br />
cuerpo lúteo se considerará funcional mientras la producción de progesterona se mantenga<br />
constante, lo que variará de acuerdo a cada especie. La disminución de la esteroidogénesis<br />
promoverá la regresión lútea, a menos que la presencia de la gonadotrofina coriónica (hCG) de<br />
origen placentario pueda mantener al cuerpo lúteo (16). Dado que la rata es un animal<br />
poliovulatorio, el número de cuerpos lúteos da cuenta de la función reproductiva actual y pasada<br />
<strong>del</strong> animal.<br />
En la rata solo unos pocos folículos son seleccionados para ovular, la mayoría de ellos<br />
(70%) degeneran y presentan atresia (apoptosis). El problema ocurre cuando por alguna razón,<br />
en general exógena, la atresia de algunos de estos folículos no se logra y el folículo crece y<br />
permanece un tiempo prolongado en el ovario, pudiendo así, dar origen a los quistes ováricos<br />
foliculares (Figura 4)<br />
8
Los quistes se pueden clasificar en dos tipos: los quistes ováricos no relacionados con<br />
una patología, que desaparecen espontáneamente, y los quistes relacionados con alguna<br />
patología que requiere tratamiento, como son los tumores ováricos o el PCO (26).<br />
Histológicamente, un quiste folicular se caracteriza por poseer pocas capas o carecer de<br />
CG, hiperplasia de las CT, <strong>del</strong> estroma y tener un gran tamaño, con respecto al resto de los<br />
folículos. La hiperplasia de las CT, se produce como resultado de la hiperestimulación de la LH<br />
y excesiva producción de andrógenos, debido a la poca o casi nula presencia de CG, que sumado<br />
a la ausencia de folículos maduros, produce una disminución <strong>del</strong> estradiol. Las CG de estos<br />
folículos al ser escasas poseen baja actividad de la aromatasa, o ésta está muy disminuida<br />
(27;28).<br />
Figura 4.- Diagrama <strong>del</strong> crecimiento folicular y la teoría de la aparición de estructuras<br />
quísticas.<br />
9
1.3 Participación <strong>del</strong> sistema nervioso simpático en la función ovárica<br />
Evidencias muestran que el ovario no sólo funciona por medio <strong>del</strong> control hormonal,<br />
establecido de forma pulsátil a nivel hipofisario, sino que también recibe inervación simpática y<br />
sensorial, por neuronas que inervan diferentes estructuras <strong>del</strong> órgano, tales como vasos<br />
sanguíneos, tejido conectivo y folículos en diversos estadíos <strong>del</strong> desarrollo.<br />
Los neurotransmisores característicos <strong>del</strong> sistema nervioso simpático (SNS) son la<br />
catecolaminas. Estos neurotransmisores actúan en el ovario vía la activación de los receptor β2<br />
adrenérgicos, los cuales presentan cambios en su concentración durante el ciclo estral normal,<br />
siendo su mayor expresión en la etapa de diestro y mínima en estro (29). Su compromiso en la<br />
regulación <strong>del</strong> ovario se ha demostrado tanto a nivel esteroidogénico (principalmente secreción<br />
de progesterona) (30;31) como folículogénico.<br />
Las catecolaminas estimulan la liberación de progesterona en CG y CL, y por otro lado<br />
estimulan la secreción de andrógenos en las CT. No influyen en la liberación de estradiol, debido<br />
a que carecen de efecto directo en la actividad de la aromatasa (31). Además facilitan el efecto<br />
estimulador de gonodatrofinas en la secreción de esteroides de manera aditiva, sugiriendo que<br />
bajo circunstancias fisiológicas, los nervios simpáticos catecolaminérgicos contribuyen a<br />
amplificar los efectos de las gonodatrofinas circulantes sobre la esteroidogénesis ovárica.<br />
Se ha descrito que la inervación extrínseca <strong>del</strong> ovario regula funciones fisiológicas<br />
específicas, como la esteroidogénesis (32) y el desarrollo folicular temprano (33), donde los<br />
principales neurotransmisores involucrados son la noradrenalina (NA) y el péptido intestinal<br />
vasoactivo (VIP) (31), siendo las fibras que contienen el VIP tanto simpáticas como sensoriales.<br />
Además, se ha identificado que proviene por dos ruta diferentes, la 1º es la vía el plexo nervioso<br />
<strong>del</strong> ovario por fibras noradrenérgicas hacia los vasos sanguíneos, y la 2º por el Nervio Ovárico<br />
Superior (SON), el cual asociado al ligamento suspensorio ovárico también transporta fibras<br />
noradrenérgicas, cuyos cuerpos celulares son proyectados desde el ganglio celiaco (GC) hacia<br />
los folículos en crecimiento. El uso <strong>del</strong> trazado viral transneuronal permitió confirmar la<br />
existencia de una vía nerviosa que nace en el hipotálamo, pasa por el GC y finalmente llega al<br />
ovario mediante el SON (34).<br />
10
La sección <strong>del</strong> SON produce disminución de la concentración de NA <strong>del</strong> ovario y un<br />
aumento <strong>del</strong> número de receptores β-adrenérgicos, lo que provoca hipersensibilidad a la<br />
secreción de esteroides estimulada farmacológicamente por agonistas β-adrenérgicos (29). Es<br />
importante denotar que los receptores β2, son los de mayor importancia durante el ciclo estral,<br />
esto debido a la poca influencia de los receptores α en el proceso y la escasa presencia de<br />
receptores β1 en el ovario (35;36)<br />
Junto a lo anterior, la sección <strong>del</strong> SON induce la ovulación en ratas que antes no<br />
presentaban ciclos (37), sugiriendo que factores diferentes de los hormonales, quizá de<br />
naturaleza neuronal, podrían estar involucradas en la etiología de PCO. En apoyo a esta idea es<br />
importante considerar que en pacientes con PCO que son resistentes al tratamiento con citrato de<br />
clomifeno (el citrato de clomifeno por su efecto anti-estrogénico, produce retroalimentación<br />
negativa sobre el eje hipotálamo-hipófisis, estimulando la liberación de FSH y LH), utilizar la<br />
resección en cuña (en donde quizá se estén cortando los nervios <strong>del</strong> ovario), resulta efectiva<br />
como tratamiento para inducir, y recuperar la ciclicidad <strong>del</strong> ovario (37).<br />
Otro ejemplo <strong>del</strong> control y de la activación simpática, hablando específicamente de la<br />
activación de los receptores β2 adrenérgicos, es que su estimulación aumenta la secreción de<br />
esteroides en presencia de gonadotropinas (30) lo que hace pensar que el efecto esteroidogénico,<br />
y la inervación extrínsica, poseen un rol en la facilitación <strong>del</strong> crecimiento folicular (33). Esta<br />
regulación nerviosa es mucho más específica si consideramos que además de la inervación<br />
extrínsica (proyección de los cuerpos neuronales desde el GC al ovario), existe una inervación<br />
simpática intrínsica en algunos mo<strong>del</strong>os animales, demostrada por la presencia de cuerpos<br />
neuronales en el interior <strong>del</strong> ovario (38).<br />
1.4 Actividad de los receptores β-adrenérgicos<br />
La idea que la inervación simpática juega un rol importante en la maduración de los<br />
folículos, secreción esteroidal y ovulación, se refuerza por la presencia de adrenoreceptores β2 en<br />
las CT y CG <strong>del</strong> ovario de rata, que fluctúan en relación al pico de LH y la formación <strong>del</strong> cuerpo<br />
lúteo (31). La activación simpática de la vía, utilizando agonistas de los receptores β2 como<br />
11
isoproterenol (ISO), induce cambios fisiológicos y funcionales, como el incremento de la<br />
secreción de progesterona y andrógenos.<br />
En el caso de la rata, como se ha explicado previamente, también ocurre una pérdida de<br />
folículos así como de la fertilidad con el transcurso de la edad. La forma en que se puede<br />
evidenciar la fertilidad de una rata es considerando el número de crías vivas por cada camada<br />
con respecto a su edad, lo que da por resultado que el pico de su fertilidad se alcanza a los 6<br />
meses, mientras que el período de subfertilidad se comprende entre los 8 y 10 meses, debido a<br />
que en esta ventana el número de crías por camada disminuye a menos <strong>del</strong> 50% con respecto a<br />
su máximo logrado. Desde los 12 meses de edad encontramos que la rata, en general, ha<br />
alcanzado su período de infertilidad (11).<br />
Durante esta ventana de vida <strong>del</strong> animal, un estudio realizado por nuestro laboratorio y<br />
reafirmado por Chávez-Genaro y cols. (12), demuestra que el contenido y liberación de<br />
catecolaminas en el ovario, aumentan progresivamente con la edad (desde 6 a 12 meses). Este<br />
aumento en el tono simpático <strong>del</strong> ovario se correlaciona con el aumento de estructuras quísticas<br />
observadas en los ovarios de ratas de la misma edad (11).<br />
Por otro lado, como la liberación de NA varía a lo largo <strong>del</strong> ciclo estral, es probable que<br />
las gonadotrofinas no solo actúen sobre las células ováricas para regular la secreción esteroidal,<br />
sino que además ejerzan, a nivel local presináptico, la modulación de la liberación de NA (39).<br />
Esto se observa, cuando se superfunden ovarios de ratas, en diferentes etapas <strong>del</strong> ciclo estral, con<br />
FSH a concentraciones cercanas a los niveles plasmáticos reportados en cada etapa, demostrando<br />
así, que el mayor efecto de la FSH en la liberación de NA se produce en el estadío de estro<br />
temprano (39). Ésto sugiere que la vía simpática ayuda a amplificar los efectos de las<br />
gonadotrofinas en la esteroidogénesis <strong>del</strong> ovario. Además, el contenido de receptores β-<br />
adrenérgicos también varía a lo largo <strong>del</strong> ciclo estral. Los menores niveles de β-receptores<br />
aparecen en estro cuando la liberación de NA es más alta, mientras que los niveles más altos de<br />
β-receptores se observan durante el diestro cuando la liberación de NA fue baja (31). Este efecto<br />
de una regulación a la baja de los receptores β-adrenérgicos parece obedecer a un efecto de<br />
protección, ante la sobre estimulación de la NA sobre el ovario, de forma similar a lo que ocurre<br />
12
en el caso <strong>del</strong> corazón, otro órgano regulado de forma importante por el tono simpático, así<br />
como por su gran cantidad de receptores β2 (40).<br />
Estudios preliminares llevados a cabo en nuestro laboratorio, indican que la cantidad de<br />
receptores β2, pareciera ser constante desde los 8 a 12 meses, aumentado de forma significativa a<br />
los 16 meses (resultados no publicados), y como ya se ha observado con anterioridad, con el<br />
transcurso de la edad, existe un aumento sostenido en la liberación y contenido de NA en los<br />
ovarios de ratas adultas de 6 a 12 meses de edad (11), lo que pareciera no estar respondiendo al<br />
efecto de una regulación a la baja que ocurre de forma normal en ratas según sea su ciclo estral,<br />
esto probablemente debido a la pérdida de ciclicidad normal y disminución de la fertilidad<br />
observada en estas edades. En un estudio similar realizado en ratas CIIZ-V (12), demuestran que<br />
el contenido de catecolaminas en ovario con la edad, también se encuentra aumentado, y que al<br />
desnervar los ovarios de forma química con guanetidina monosulfato (para provocar un efecto<br />
drástico de bloqueo catecolaminérgico en el ovario), se ve que aumentan los folículos sanos y<br />
disminuyen los folículos atrésicos en ratas de 12 y 18 meses de edad, comparados con animales<br />
controles. Algo similar ocurre cuando se administra propranolol para antagonizar el efecto <strong>del</strong><br />
ISO, en donde se ve una aparente reversión <strong>del</strong> efecto provocado por el ISO, como por ejemplo,<br />
una disminución de las estructuras quísticas (41).<br />
De forma opuesta, en situación de sobreestimulación adrenérgica, como se ha observado en<br />
bovinos, que reciben como parte de su ingesta diaria 20 ug/kg de clenbuterol (agonista β2<br />
adrenérgico), utilizado como anabolizante, presentan modificaciones de la cantidad de los<br />
receptores β, lo cual puede estar relacionado a los cambios patológicos observados en terneras<br />
tratadas de manera sistemática, tales como dilatación de las glándulas uterinas y quistes<br />
ováricos, lo cual sumado al incremento en la concentración de los receptores de progesterona y<br />
estrógeno, sugiere la existencia de un mecanismo subcelular regulado por la repetida<br />
estimulación de los receptores adrenérgicos (42). Algo muy similar, se observa en cerdos<br />
hembras juveniles, alimentadas de la misma forma (43). En este caso se han encontrado lesiones<br />
histopatológicas que incluyen degeneración anormal de diversos folículos con presencia de<br />
quistes, ausencia completa de cuerpos lúteos, sugiriendo, al igual que en el caso de terneras y<br />
vacas, que la estimulación adrenérgica aumentada en el ovario altera el desarrollo folicular y la<br />
esteroidegénesis (44).<br />
13
Considerando todas estas evidencias, proponemos que el bloqueo farmacológico <strong>del</strong> receptor<br />
β2-adrenérgico, evitará que se desencadenen las señales moleculares inducidas por la sobre-<br />
estimulación catelocaminérgica en el ovario, que probablemente se relaciona estrechamente con<br />
la formación y mantención de los quistes foliculares en el ovario. Un candidato para lograr este<br />
efecto es el propranolol (PRO), un antagonista de los receptores β-adrenérgicos.<br />
1.5 El propranolol<br />
El PRO es un antagonista de los receptores β-adrenérgicos (β1/β2/β3), utilizado comúnmente<br />
como tratamiento para ciertos tipos de enfermedades y condiciones cardiovasculares, tales como<br />
arritmias, angina pectoris, hipertensión y ansiedad (45). En algunos pacientes, el PRO también<br />
puede producir algunos efectos secundarios como insomnio, debido a su acción de bloqueo<br />
sobre los β-adrenoreceptores. El PRO es un fármaco con propiedades lipofílicas, siendo capaz de<br />
atravesar la barrera hematoencefálica.<br />
Considerando todas las evidencias presentadas aquí, podemos resumir lo siguiente:<br />
1. La postergación de la maternidad hace necesaria la búsqueda de métodos que amplíen y<br />
retrasen la ventana de la sub-fertilidad en la mujer.<br />
2. La declinación de la fertilidad en la mujer coincide con una acelerada pérdida en la reserva<br />
folicular y en la menopausia, se ha observado un aumento en el número de fibras simpáticas<br />
que inervan el ovario.<br />
3. La inervación simpática participa activamente en la esteroidogénesis, en el desarrollo y<br />
maduración folicular.<br />
4. En la rata la activación de la inervación simpática ovárica, se refleja en un aumento en el<br />
número de fibras simpáticas, aumento en el contenido y la liberación de NA, relacionado<br />
con un aumento en el número de estructuras foliculares quísticas y prequísticas.<br />
5. Las ratas a medida que envejecen disminuye su fertilidad, la reserva folicular y aumenta<br />
espontáneamente el número de estructuras quísticas.<br />
14
6. Debido a que las catecolaminas ejercen su efecto a través de los receptores β-adrenérgicos,<br />
es probable que la activación de éstos, permita la formación y mantención de las estructuras<br />
quísticas, que aparecen espontáneamente en el ovario de la rata, en el período de<br />
subfertilidad.<br />
Estos antecedentes nos permiten postular que el efecto <strong>del</strong> PRO puede bloquear la sobre<br />
estimulación catecolaminérgicas observada en ovario de rata durante el período de subfertilidad,<br />
evitando la aparición y/o mantención de las características de PCO que se presentan en la vejez<br />
reproductiva<br />
15
2 Hipótesis<br />
“El bloqueo de los receptores β-adrenérgicos, retrasa la formación de quistes en el<br />
ovario de ratas que han alcanzado el periodo de subfertilidad”.<br />
2.1 Objetivo general<br />
Estudiar los efectos <strong>del</strong> bloqueo de los receptores β-adrenérgicos en el ovario de rata<br />
Sprague-Dawley durante el periodo de subfertilidad.<br />
2.2 Objetivos específicos.<br />
1. Determinar la densidad de los receptores β-adrenérgicos en ovarios de ratas en estado<br />
fisiológico<br />
2. Estudiar las concentraciones de las catecolaminas, producto <strong>del</strong> bloqueo β-adrenérgico<br />
provocado por el propanolol en ratas de 10 y 12 meses<br />
3. Determinar los cambios en la funcionalidad ovárica y sistémica, producto de la<br />
reducción de la actividad simpática provocada por la utilización de propranolol.<br />
4. Observar y determinar los cambios histológicos entre las ratas tratadas y control por<br />
medio de la morfometría ovárica.<br />
16
3 Materiales y métodos<br />
3.1 Animales<br />
Se utilizaron ratas hembras de 8 y 10 meses de edad, de la cepa Sprague-Dawley<br />
suministradas por el biotereo de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la<br />
Universidad de Chile. Los animales fueron mantenidos bajo condiciones regulares de luz (12<br />
horas de luz y 12 horas de oscuridad) y temperatura (23 a 25ºC) con agua y alimento ad libitum.<br />
Se utilizó un total de 40 animales en el experimento. Para la serie de inyección con vehículo se<br />
utilizaron 8 animales inyectados desde los 8 a los 10 meses y 10 animales inyectados desde los<br />
10 a 12 meses. Para el caso de la serie experimental con propranolol se utilizaron 10 animales<br />
inyectados desde los 8 a 10 meses y 12 animales inyectados desde los 10 a 12 meses.<br />
Para determinar el cambio de los recetores β-adrenérgicos en el estad fisiológico <strong>del</strong><br />
animal, durante su vida, desde los 3 hasta los 18 meses, se utilizaron en total 42 ovarios, que<br />
eran propiedad <strong>del</strong> laboratorio de neurobioquímica, donados para la realización de este<br />
experimento. Los tejidos se encontraban almacenados a -80°C hasta el momento de su<br />
utilización.<br />
Este trabajo se enmarca en el proyecto de Investigación Fondecyt 1090159 y cuenta con<br />
la aprobación <strong>del</strong> Comité de Bioética de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la<br />
Universidad de Chile y <strong>del</strong> Comité Asesor de Bioética de Fondo Nacional de Desarrollo<br />
Científico y Tecnológico de Chile.<br />
3.2 Administración de propranolol<br />
Ratas de 8 y 10 meses de edad fueron tratadas durante 2 meses con una dosis diaria de 5<br />
mg/kg de DL-Propranolol HCl (1-isoprilamino-3-naftiloxi-2-propanol HCl; Laboratorios Sigma<br />
N° P-0884), administrado por vía intraperitoneal. Como control, se utilizó una serie de animales<br />
bajo las mismas condiciones previas, pero con una inyección de suero fisiológico, que<br />
corresponde al vehículo de administración <strong>del</strong> propranolol. La dosis de propranolol utilizada es<br />
17
capaz de evitar la hipertrofia cardiaca inducida por isoproterenol en una dosis de 125µg/kg de<br />
peso. La administración <strong>del</strong> fármaco durante dos meses, considera los días necesarios para<br />
observar la aparición o en su defecto retraso de la formación espontánea de quistes y/o<br />
estructuras quísticas, porque es un tiempo suficiente para observar al menos 2 cohortes de<br />
folículos en la rata.<br />
Luego <strong>del</strong> tratamiento y la eutanasia, los tejidos se guardaron a -80ºC; aquellos<br />
seleccionados para histología fueron fijados en solución Bouin.<br />
3.3 Ciclicidad estral.<br />
Para determinar las variaciones <strong>del</strong> ciclo reproductivo de las ratas, se registra el ciclo<br />
estral por observación microscópica <strong>del</strong> frotis vaginal de los 40 animales inyectados ya sea con<br />
suero fisiológico o con propranolol. El ciclo estral de la rata depende de los cambios hormonales<br />
de cada animal, y nos da un indicio <strong>del</strong> funcionamiento ovárico. Un ciclo normal de ovulación<br />
será considerado como un paso de proestro (P) a estro (E) seguido de al menos un diestro (D)<br />
como se ejemplifica en la Figura 5. Se analizó el frotis vaginal diariamente durante los 2 meses<br />
de tratamiento <strong>del</strong> los animales.<br />
Figura 5.- Ilustración representativa de la citología y gráfica de un frotis vaginal con<br />
ciclicidad estral normal en la rata. Imágenes: a) proestro b) estro c) metaestro y d) diestro.<br />
Las imágenes de citología fueron obtenidas desde (46).<br />
18
3.4 Homogenización de las muestras de ovario.<br />
En este experimento se utilizó un total de 16 mitades de ovarios con administración de<br />
propranolol o suero fisiológico.<br />
La mitad de un ovario fue homogenizado manualmente en un homogenizador vidrio-<br />
vidrio, en 4 volúmenes de DPBS por peso de ovario, es decir 4 µl de DPBS por cada miligramo<br />
de ovario (DPBS contiene KCl 2,68 mM, NaCl 136,89 mM, KH2PO4 1,47 mM, Na2HPO4 8,1<br />
mM, CaCl2 0,9 mM, MgCl2 0,49 mM). Un cuarto de fracción <strong>del</strong> homogenizado se utilizó para<br />
la cuantificación de NGF y las tres cuartas partes restantes se destinaron a la cuantificación de<br />
NA. El homogenizado destinado a la cuantificación de NGF se diluyó en una razón 1:10 con<br />
DPBS, se centrifugó a 10.000 rpm a 4ºC durante 15 minutos, se colectó el sobrenadante y se<br />
conservó a -80ºC hasta el día <strong>del</strong> ensayo.<br />
Por otro lado, el homogenizado en el que se cuantificó la NA ovárica se diluyó con HClO4<br />
0,25N en una razón 1:5 para precipitar las proteínas. Luego se centrifugó a 13.000 rpm por 10<br />
minutos a 4ºC, se colectó el sobrenadante y fue conservado a -80ºC hasta el día <strong>del</strong> ensayo para<br />
evitar la oxidación de la NA.<br />
3.5 Cuantificación <strong>del</strong> factor de crecimiento nervioso (NGF) ovárico.<br />
Se realizó un inmunoensayo enzimático (EIA) para cuantificar NGF en la fracción soluble<br />
<strong>del</strong> homogenizado de ovario de rata. Se utilizó el Kit NGF Emax de Promega y se procedió de<br />
acuerdo a las instrucciones <strong>del</strong> Kit. Este se basa en un sistema que detecta NGF mediante una<br />
reacción inmunológica de tipo sandwich. Los pocillos de la placa se cubren con un anticuerpo<br />
policlonal contra NGF, y posteriormente se le une un anticuerpo monoclonal, este último<br />
anticuerpo es reconocido en su fracción constante por un conjugado que contiene una enzima<br />
que cataliza una reacción colorimétrica. La cantidad de NGF es por lo tanto proporcional a la<br />
intensidad de color. El rango de sensibilidad permite detectar un mínimo de 7,8 pg/ml de NGF, y<br />
en cuanto a especificidad, posee menos de un 3% de reacciones cruzadas con otros factores<br />
neurotróficos.<br />
19
El protocolo se resume como sigue:<br />
1) Se agregaron 100 µl a cada pocillo <strong>del</strong> anticuerpo policlonal (Anti-NGF pAb) diluido<br />
mil veces en buffer carbonato (25 mM NaHCO3, 25 mM Na2CO3, pH 9,7), y se incubó<br />
la placa durante toda la noche a 4ºC.<br />
2) Al día siguiente se lava una vez con buffer TBST (20 mM Tris-HCl (pH 7,6), 150 mM<br />
NaCl, 0,05% (v/v) Tween ® 20).<br />
3) Se agregó 200 µl de buffer Block & Sample 1X por 1 hora a temperatura ambiente sin<br />
agitación. Finalizado el proceso se lava con TBST.<br />
4) Se agregaron 100 µl de estándar o muestra, la curva estándar considera un rango desde<br />
250 a 3,9 pg/ml. Las muestras fueron diluidas 1:8000 para que los valores se interpolen<br />
dentro <strong>del</strong> rango otorgado por la curva. La placa se incubó durante 6 horas a temperatura<br />
ambiente y con agitación (500 rpm). Cumplido este tiempo se lavó 5 veces con TBST.<br />
5) Se agregaron 100 µl de solución TMB One a cada pocillo. Se incubó durante 10 minutos<br />
a temperatura ambiente. Se detuvo la reacción adicionando 100µl de HCl 1N y se midió<br />
la absorbancia en un lector de placas de ELISA a una longitud de onda de 450 nm.<br />
3.6 Determinación de moradrenalina (NA) y de 3-metoxi-4-hidroxifenilglicol<br />
(MHPG) en ovario.<br />
Se cuantificó la concentración de NA y de su metabolito MHPG en el sobrenadante <strong>del</strong><br />
homogenizado de ovario obtenido según se describe previamente. La cuantificación se realizó<br />
mediante la técnica de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) acoplada a un detector<br />
electroquímico EICOM ECD-700S. Una alícuota de 50 µl de sobrenadante fue mezclada con 50<br />
µl de ácido perclórico (PCA) 0,2 N y fueron filtradas en filtros de PVDF desechables, marca<br />
Millex de 0,22 µm de poro. 20 µl <strong>del</strong> filtrado fueron inyectados al sistema de HPLC Jasco PU-<br />
2089s plus acoplado a la tarjeta digitalizadora Jasco LC-NetII/ADC. Para generar la integración<br />
de los cromatogramas, se utilizó el programa computacional JASCO ChromPass<br />
Chromatography Data System v1.7.403.1.<br />
20
La fase móvil utilizada fue un buffer 0,1 M NaH2PO4, 0,107 mM de octil-sulfato, 0,02%<br />
EDTA y 1,5% acetonitrilo con un pH de 2,6. La velocidad <strong>del</strong> flujo utilizada fue de 1ml/minuto.<br />
el MHPG.<br />
El potencial <strong>del</strong> detector amperométrico se fijó en 650 mV para la NA y de 850 mV para<br />
Bajo estas condiciones el tiempo de retención fue de 3,5 minutos para la NA, y de 5,5<br />
minutos para MHPG.<br />
3.7 Determinación de catecolaminas en la médula adrenal por fluorescencia.<br />
Como reflejo <strong>del</strong> nivel de catecolaminas sistémicas, se analizó su principal fuente, que es<br />
la médula adrenal. Para realizar la determinación <strong>del</strong> órgano se utilizó una modificación <strong>del</strong><br />
protocolo de Campuzano y cols. (47) que se basa en la tautamerización de las catecolaminas y su<br />
emisión de fluorescencia.<br />
Para la ejecución de este protocolo se utilizaron un total de 26 adrenales de los animales<br />
con inyección de propranolol o de vehículo.<br />
Las dos glándulas adrenales fueron pesadas y homogenizadas en un homegenizador<br />
vidrio-vidrio en 500 µl de HCl 0,15 M (esta operación se debió realizar en hielo para asegurar la<br />
preservación de la NA). Se centrifugó a 13.500 rpm por 15 minutos y finalmente se filtró en<br />
filtros de PVDF desechables Millex de 0,22 µm de poro.<br />
La determinación de NA se realiza agregando 600 µL ml de buffer<br />
Na2HPO4 0,011M /Na2HPO4 0,056 M y luego 50 µL de I2 0,02M / KI 0,3M, incubando por 3<br />
minutos. Finalizado este tiempo se agregan 0,5 ml de buffer Na2SO3 (1,25 gr de Na2SO3, 0,876<br />
gr EDTA y 10 gr NaOH en 100 ml agua bidestilada) incubando por 5 minutos. Se agregan 350<br />
µl de ácido acético 6,3 M y se incuba por 40 minutos hasta la medición. La determinación<br />
fluorimétrica se realizó con un filtro de λex405 nm/ λem495-505 nm en un espectrofluorímetro<br />
Turner Biosystem, modulus microplate.<br />
21
Cada determinación cuenta con una curva estándar de NA preparada en base a la sal<br />
NA-bitartrato en concentraciones que van desde los 5-100 ng/ml, y cada muestra debe llevar su<br />
propio blanco reverso, para así cuantificar los interferentes de cada tejido en forma<br />
independiente.<br />
3.8 Cuantificación de hormonas esteroidales.<br />
Desde la sangre troncal, se separó el plasma centrifugando a 3500 rpm por 5 minutos para<br />
cuantificar las hormonas esteroidales: androstenediona, estradiol, testosterona y progesterona por<br />
kit de inmunoensayo enzimático.<br />
Para la ejecución de este protocolo se utilizó el plasma un total de 30 animales con<br />
inyección de propranolol o de vehículo.<br />
La testosterona se cuantificó en plasma con un kit de inmunoensayo de la empresa DRG<br />
instruments EIA-1559, el kit cuenta con un sensibilidad de 0.083 ng/ml y menos <strong>del</strong> 3,3% de<br />
reacciones cruzadas con otros factores, la andostenediona en el kit de DRG EIA-3265, que posee<br />
una sensibilidad de 0.019 ng/ml y menos de 0,01% de reacciones cruzadas con otros factores<br />
hormonales. La progesterona en el kit DRG EIA-1292, que posee una sensibilidad de 0.034<br />
ng/mL y menos de 1,4% de reacciones cruzadas con otras hormonas.<br />
El ensayo consistió para la androstenediona, testosterona y progesterona como sigue:<br />
− Agregar 20 a 25 µl de Standard o muestra a los pocillos recubiertos con anticuerpo<br />
según se indique en cada protocolo<br />
− Se agregó 200 µl de conjugado enzimático (hormona unida a peroxidasa de rábano), a<br />
cada pocillo y se agita por 10 segundos la placa.<br />
− Se incuba por 1 hora a temperatura ambiente sin agitación.<br />
− Se lavan 3 veces los pocillos con solución de lavado y luego se secan golpeándolos<br />
bruscamente sobre papel absorbente para asegurarse que estén secos.<br />
22
− Se agrega 200 µl de sustrato en cada pocillo y se incuba por 15 minutos a temperatura<br />
ambiente.<br />
− Se agregan 100 µl de solución de detención para detener la reacción y se leen las placas<br />
en un lector de placas de ELISA Asys Hitech Expert96 a 450 nm.<br />
El Estradiol se determinó utilizando un kit de la empresa ALPCO Immunoassay N° 11-<br />
ESTHU-E01, que posee una sensibilidad de 10 pg/mL y menos de 1,6% de reacciones cruzadas<br />
con otras hormonas. El protocolo se realizó como sigue:<br />
− Agregar 50 µl de Standard o muestra a los pocillos recubiertos con anticuerpo.<br />
− Se agregó 100 µl de conjugado enzimático (estrógeno unido a peroxidasa de rábano) a<br />
cada pocillo.<br />
− Se incuba por 1 hora a temperatura ambiente con agitación de aproximadamente 200<br />
rpm.<br />
− Se lavan 3 veces los pocillos con solución de lavado y luego se secan golpeándolos<br />
bruscamente sobre papel absorbente para asegurarse que estén secos.<br />
− Se agrega 150 µl de sustrato en cada pocillo y se incuba por 15 minutos a temperatura<br />
ambiente.<br />
− Se agregan 50 µl de solución de detención para detener la reacción y se leen las placas<br />
en un lector de placas de ELISA Asys Hitech Expert96 a 450 nm.<br />
3.9 Análisis morfológico <strong>del</strong> ovario.<br />
16 ovarios fueron inmersos en solución fijadora Bouin, seguido de una solidificación en<br />
parafina, para ser cortados en láminas de 6µm de espesor. El tejido se tiñó con una solución de<br />
Hematoxilina-Eosina para diferenciar los núcleos <strong>del</strong> citoplasma. Los folículos antrales sanos,<br />
antrales atrésicos, quistes, prequistes y folículos tipo III, fueron medidos y contados según los<br />
criterios descritos en (48-50).<br />
El análisis morfológico se realizó contando todas las secciones <strong>del</strong> ovario, en un<br />
microscopio óptico Olimpus CX31 acoplado a un programa Micrometric SE Premium V4.<br />
23
3.10 Determinación de la concentración de receptores β-adrenérgicos<br />
Los receptores fueron determinados mediante la unión específica <strong>del</strong> ligando<br />
Dihidroalprenolol-HCl, levo–[anillo-propil- 3 H(N)], laboratorios Perkin Elmer ® , sus<br />
características son: 250µCi (9,25 MBq), 104,4 Ci/mmol (3,863 TBq/mmol) en 0,25 ml de etanol<br />
un bloqueador β-adrenérgico marcado radioactivamente.<br />
El ovario se pesó y se homogenizó en ultraturrax en 10 volúmenes de Tris-HCL 20mM /<br />
Sacarosa 0,25 M pH 7,4. El homogeneizado se centrifugó a 13000 rpm por 30 minutos y se<br />
descarta el sobrenadante, el precipitado corresponde a la fracción enriquecida de proteínas, la<br />
cual se resuspende en 100 µl de buffer Tris-HCl 20 mM / MgCl2 10mM a pH 7,4 y cuantifica<br />
utilizando el método de Bradford.<br />
En ensayo de receptor-ligando se realizó incubando a 37°C por 30 min 20 µg de proteínas<br />
en 200 µl de buffer Tris-HCl 20 mM / MgCl2 10mM a pH 7,4 y 3 H-dihidroalprenolol diluido<br />
1:200 (para determinar la unión total). Para determinar la unión inespecífica, en otro tubo se<br />
incuba lo mismo, pero en presencia de propranolol 1mM (unión específica).<br />
Terminada la incubación la reacción se detiene adicionando 2 ml <strong>del</strong> buffer Tris-HCl con<br />
propranolol. El contenido se vierte en un sistema de filtración conectado al vacío que contiene<br />
filtros Whatman GF/C 1822-150 con un poro de 1,2 µm.<br />
Para determinar la radioactividad se pone el filtro con las proteínas unidas en un vial de<br />
centelleo, se adiciona 4 ml de mezcla de centelleo, biodegradable (ECOSCINT ® National<br />
Diagnostic Atlanta USA) y 600 µl de H2Od. Posteriormente se mezcló la solución y se contó la<br />
radioactividad en un contador beta (Packard Liquid Scintillation Analyzer 1600TR; 72) con un<br />
50% de eficiencia para tritio ( 3 H).<br />
24
3.11 Análisis estadístico.<br />
Los resultados se expresan como el promedio ± error estándar. Para determinar diferencias<br />
significativas entre distintos grupos se realizó un t-test de Student entre el grupo vehículo (como<br />
control) y el grupo con administración diaria de propranolol. Para el análisis de la distribución de<br />
tamaños, se realizó un test de χ 2 para tendencias, para evaluar si la distribución corresponde a<br />
poblaciones relacionadas entre sí o no y análisis de Anova para grupos con post test de<br />
Newman-Keuls.<br />
4 Resultados<br />
4.1 Objetivo 1.-<br />
Determinar la densidad de los receptores β-adrenérgicos en ovarios de ratas en<br />
estado fisiológico.<br />
4.1.1 Concentración de Receptores β-adrenérgicos durante la vida de la rata<br />
Para determinar la concentración de los receptores β-adrenérgicos en el ovario de rata,<br />
durante el periodo de envejecimiento reproductivo, se realizó una curva desde los 3 a los 18<br />
meses de edad. Como se observa en la Figura 6, existe un aumento de los receptores β-<br />
adrenérgicos a los 6 meses, lo que coincide con la época de mayor fertilidad de la rata, y otro a<br />
los 16 meses, edad en que la rata ha perdido casi la totalidad de su función ovárica. También, se<br />
puede observar que seguido de un aumento de los receptores β-adrenérgicos a los 6 meses, existe<br />
una disminución sostenida hasta los 10 meses, para mantenerse casi sin variaciones hasta los 14<br />
meses de edad.<br />
25
fmol receptor β/mg proteina<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
N=4<br />
Concentración de receptores β-adrenérgicos<br />
en el ovario por edad<br />
*<br />
N=4<br />
N=8<br />
N=4<br />
*<br />
N=4<br />
N=3<br />
N=9<br />
3 6 8 10 12 14 16 18<br />
Meses<br />
Figura 6.- Cambios en la concentración de receptores β-adrenérgicos durante el periodo<br />
reproductivo hasta la pérdida de él en la ratas Sprague-Dawley. Los resultados se grafican<br />
como el promedio ± SEM. El número de experimentos (N) para cada grupo se encuentra<br />
indicado dentro de cada barra. Análisis de datos corresponde a one-way anova,<br />
exceptuando comparación entre 10 y 12 meses, la que corresponde a un t-test de student<br />
p
fmol receptor/mg proteína<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Receptores β-adrenérgicos<br />
Vehículo<br />
N=4 N=4<br />
Propranolol<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 7.- Concentración de receptores β-adrenérgicos en ovario de rata de 10 y 12 meses<br />
de edad. La administración de suero fisiológico (vehículo) y de propranolol se realizó<br />
durante los 2 meses previos a la determinación. Se grafica el promedio ± SEM. El número<br />
N=4<br />
de experimentos (N) para cada grupo se indica dentro de cada barra.<br />
27
4.2 Objetivo 2.-<br />
Estudiar las concentraciones de las catecolaminas, producto <strong>del</strong> bloqueo β-<br />
adrenérgico provocado por el propanolol en ratas de 10 y 12 meses.<br />
4.2.1 Concentración de noradrenalina ovárica<br />
La regulación <strong>del</strong> ovario, posee un importante componente dado por el SNS, por tanto al<br />
bloquear esta comunicación con el ovario, interviniendo los receptores β-adrenérgicos,<br />
esperábamos observar cambios en la actividad <strong>del</strong> SNS que inerva el ovario, para ello se<br />
determinó la concentración de NA y de su metabolito MHPG.<br />
Como se observa en la Figura 8, el tratamiento con propranolol produce una disminución<br />
significativa de la concentración de NA intraovárica a los 10 y 12 meses de edad (vehículo<br />
256,6 ± 46,2 y propranolol 169,6 ± 28,9; vehículo 257,1 ± 3,8 y propranolol 162,5 ± 19,6<br />
respectivamente). Considerando que la NA medida en este órgano corresponde a la que se<br />
encuentra contenida en las vesículas de los terminales nerviosos simpáticos <strong>del</strong> ovario, quisimos<br />
observar también, si la disminución de la concentración de NA en el ovario se debe a un<br />
aumento en la liberación o bien a una disminución en la síntesis de catecolaminas. Para poder<br />
observar este cambio (como reflejo de la actividad <strong>del</strong> terminal nervioso) se midió la cantidad de<br />
3-metoxi-4-hidroxifenilglicol (MHPG), el principal metabolito formado por la acción secuencial<br />
de las enzimas monoamino oxidasa (MAO) y catecol-o-metil transferasa (COMT) en el terminal<br />
nervioso.<br />
Como se muestra en la Figura 9 existe un aumento en la cantidad de MHPG a los 10<br />
meses (vehículo 23,4 ± 2,9 y propranolol 48,1 ± 9,6) y una leve tendencia al alza a los 12 meses<br />
de edad (vehículo 67,2 ± 8,3 y propranolol 79,3 ± 10,9). Al hacer la relación de MHPG versus<br />
NA, observamos en la Figura 10, que el recambio nervioso <strong>del</strong> terminal se encuentra aumentada<br />
de forma significativa a los 10 meses (vehículo 0,13 ± 0,01 y propranolol 0,42 ± 0,11), y una<br />
clara tendencia al alza a los 12 meses de edad (vehículo 0,26 ± 0,04 y propranolol 0,54 ± 0,14<br />
con un p = 0,057).<br />
28
pg NA/mg ovario<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
Concentración de NA en ovario<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
*<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
**<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 8.- Concentración de NA ovárica, indicado como los pg totales de NA estandarizado<br />
por el peso <strong>del</strong> ovario en mg. La barra representa el promedio ± SEM, el número de<br />
experimentos para cada grupo se indica dentro de cada barra. La significancia se obtuvo<br />
con un t-test de Student de dos colas; p < 0,05 = * y p < 0,01 = **.<br />
pg MHPG/mg ovario<br />
Concentración de MHPG en Ovario<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
*<br />
Propranolol<br />
10 meses<br />
N=4<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
12 meses<br />
Figura 9.- Concentración de MHPG ovárica, indicado como los pg totales de MHPG<br />
estandarizado por el peso <strong>del</strong> ovario en mg. La barra representa el promedio ± SEM, el<br />
número de experimentos para cada grupo se indica dentro de cada barra. La significancia<br />
se obtuvo con un t-test de Student de dos colas; p < 0,05 = *.<br />
29
MHPG / NA<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0.0<br />
Recambio nervioso en el ovario<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
*<br />
Propranolol<br />
10 meses<br />
N=4<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
12 meses<br />
N=4<br />
Figura 10.- Razón MHPG versus NA ovárica. La barra representa el promedio ± SEM, el<br />
número de experimentos para cada grupo se muestra dentro de cada barra. La<br />
significancia se obtuvo con un t-test de Student de una cola; p < 0,05 = *.<br />
30
4.2.2 NGF intraovárico<br />
El factor de crecimiento nervioso (NGF), es uno de los factores que jugan un rol<br />
importante en la mantención, y reparación <strong>del</strong> tejido neuronal. Es por tanto de gran importancia<br />
observar cómo afecta el bloqueo de los receptores β-adrenérgicos su concentración ovárico.<br />
Como se puede observar en la Figura 11, existe una disminución significativa de la<br />
concentración de NGF a los 10 meses de edad (vehículo 14,0 ± 2,5 y propranolol 5,3 ± 0,9), y a<br />
los 12 meses (vehículo 10,3 ± 2,6 y propranolol 3,3 ± 1,0).<br />
ng NGF/ mg Proteínas<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Concentración de NGF ovárico<br />
N=4<br />
Vehiculo<br />
*<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
N=4<br />
Vehiculo<br />
N=3<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 11.- Concentración de NGF intraovárico de una dilución de 1:8000 estandarizado<br />
por los mg de proteína <strong>del</strong> ovario completo. La barra representa el promedio ± SEM, la<br />
cantidad de mediciones para cada grupo experimental corresponde al número (N) indicado<br />
dentro cada barra. La significancia se obtuvo con un t-test de Student de dos colas;<br />
p < 0,05 = *.<br />
*<br />
31
4.2.3 Concentración de Noradrenalina en la glándula adrenal<br />
La metodología utilizada en este trabajo, genera la distribución <strong>del</strong> β bloqueador por<br />
todo el organismo, por lo cual es importante ver qué pasa con la cantidad de NA sistémica, para<br />
ello se utilizó la cuantificación de la NA en la médula adrenal, por participación en la liberación<br />
sistémica de las catecolaminas. Como se observa en la Figura 12 existe un aumento significativo<br />
de la NA en la glándula adrenal a los 12 meses cuando la comparamos con el vehículo (vehículo<br />
0,29 ± 0,1 y propranolol 0,75 ± 0,1). Las mediciones a los 10 meses no se pudieron realizar<br />
debido a un inconveniente experimental que dio como resultado la pérdida de las muestras.<br />
ng NA/mg proteínas/mg animal<br />
1.0<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0.0<br />
Concentración de NA en<br />
médula adrenal<br />
N=5<br />
Vehículo<br />
*<br />
N=8<br />
Propranolol<br />
12 meses<br />
Figura 12.- Concentración de NA en la médula adrenal, estandarizada por los mg de<br />
proteínas de la glándula y por el peso <strong>del</strong> animal. Los datos se grafican como en promedio<br />
± SEM, el N para cada grupo experimental corresponde al número indicado dentro cada<br />
barra. La significancia se obtuvo con un t-test de Student de dos colas; p < 0,05 = *.<br />
32
4.3 Objetivo 3.-<br />
Determinar los cambios en la funcionalidad ovárica y sistémica, producto de la<br />
reducción de la actividad simpática provocada por la utilización de propranolol.<br />
4.3.1 Peso de los animales y <strong>del</strong> ovario<br />
Como el propranolol es un bloqueador β-adrenérgico inespecífico, existía la posibilidad<br />
de que éste pudiera modificar el peso de los animales, uniéndose a los receptores β3-<br />
adrenérgicos, conocidos por su actividad lipolítica en el tejido adiposo.<br />
Como se observa en la Figura 13 no existen cambios significativos en el peso de los animales ni<br />
para sus ovarios (Figura 14) durante el transcurso <strong>del</strong> experimento (2 meses), para ninguno de<br />
los grupos experimentales.<br />
Peso (gr)<br />
400<br />
350<br />
300<br />
Peso promedio semanal de los animales<br />
250<br />
0 2 4 6 8 10<br />
Semanas<br />
Vehículo 10 meses<br />
Propranolol 10 meses<br />
Vehículo 12 meses<br />
Propranolol 12 meses<br />
Figura 13.- Peso promedio de los animales por grupo experimental por semana. Los<br />
animales fueron pesados diariamente durante los dos meses que duró el tratamiento. Los<br />
datos se grafican como el promedio ± SEM. El N varía entre 6 y 8 para cada grupo<br />
experimental<br />
33
mg ovario<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
Peso <strong>del</strong> Ovario<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
N=4<br />
Figura 14.- Peso <strong>del</strong> ovario. Los datos se grafican como el promedio ± SEM. El N<br />
corresponde al número de mediciones para cada grupo experimental<br />
4.3.2 Ciclicidad estral<br />
La ciclicidad estral de la rata es un muy buen parámetro <strong>del</strong> comportamiento de la<br />
funcionalidad ovárica <strong>del</strong> animal, pues los cambios en el epitelio vaginal, suelen ser indicativos<br />
de las variaciones hormonales propias de la ciclicidad estral. Al respecto se observa que el<br />
tratamiento produjo cambios significativos al comparar el vehículo versus la inyección con<br />
propranolol.<br />
Como se observa en la Figura 16 A existe un aumento significativo en el número de los<br />
ciclos (en ratas de 10 meses de edad: vehículo 0,78 ± 0,3 y propranolol 5,67 ± 0,8. En ratas de<br />
12 meses de edad: vehículo 1,90 ± 0,8 y propranolol 4,86 ± 0,8. La estimación <strong>del</strong> porcentaje de<br />
ovulación fue determinada por la regularidad observada en los cambios de proestro, a estro y<br />
diestro. En los animales tratados con propranolol aumenta significativamente el porcentaje de<br />
34
ovulación (Figura 16 B), en ratas de 10 meses de edad: vehículo 4,5 ± 1,9 y propranolol 37,8 ±<br />
5,2 y en ratas de los 12 meses de edad: vehículo 13,3 ± 5,1 y propranolol 32,9 ± 5,4.<br />
Se consideró como un ciclo estral exitoso, todos los pasos que siguieran la siguiente<br />
línea: Proestro, estro y al menos un diestro.<br />
La Figura 15 muestra un extracto representativo <strong>del</strong> diagrama de la ciclicidad estral<br />
diaria de algunos de los animales durante los 60 días de tratamiento.<br />
15P<br />
E<br />
D<br />
P<br />
10 E<br />
D<br />
P<br />
E<br />
D5<br />
P<br />
E<br />
D<br />
0<br />
0<br />
15P<br />
E<br />
D<br />
P<br />
10 E<br />
D<br />
P<br />
E<br />
D5<br />
P<br />
E<br />
D<br />
0<br />
0<br />
A B<br />
Vehículo 10 meses<br />
5<br />
10<br />
15<br />
20<br />
25<br />
30<br />
35<br />
Días de Tratamiento<br />
40<br />
C Vehículo 12 meses<br />
D<br />
5<br />
10<br />
15<br />
20<br />
25<br />
30<br />
35<br />
Días de Tratamiento<br />
40<br />
45<br />
45<br />
50<br />
50<br />
55<br />
55<br />
60<br />
60<br />
30<br />
P<br />
E<br />
25 D<br />
P<br />
E<br />
D<br />
20<br />
P<br />
E<br />
D<br />
15 P<br />
E<br />
D<br />
0<br />
15P<br />
E<br />
D<br />
P<br />
10 E<br />
D<br />
P<br />
E<br />
D5<br />
P<br />
E<br />
D<br />
0<br />
0<br />
5<br />
5<br />
10<br />
10<br />
Propranolol 10 meses<br />
15<br />
20<br />
25<br />
30<br />
35<br />
Días de Tratamiento<br />
Propranolol 12 meses<br />
15<br />
20<br />
25<br />
30<br />
35<br />
Días de Tratamiento<br />
Figura 15. – Diagrama representativo de la ciclicidad estral de cuatro animales para cada<br />
uno de los grupos tratados. Animales de 10 meses de edad (A) vehículo, (B) Propranolol;<br />
animales de 12 meses de edad (C) vehículo y (D) propranolol. Se grafica como P = proestro,<br />
E = estro y D = metaestro y diestro. La ciclicidad se obtuvo mediante frotis vaginal diario<br />
con observación al microscopio. Un ciclo estral normal se considera como el paso de P a E,<br />
seguido necesariamente por un D.<br />
40<br />
40<br />
45<br />
45<br />
50<br />
50<br />
55<br />
55<br />
60<br />
60<br />
35
Nº Ciclos<br />
% ovulación<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
A<br />
0<br />
N=8<br />
Vehículo<br />
B<br />
Vehículo<br />
***<br />
Propranolol<br />
Ciclos durante<br />
el tratamiento<br />
N=10<br />
N=10<br />
Vehículo<br />
**<br />
N=12<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
N=8<br />
Porcentaje de ovulación<br />
*** *<br />
N=10<br />
Propranolol<br />
N=10<br />
Vehículo<br />
N=12<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 16.- Ciclicidad estral y ovulación durante el periodo de subfertilidad determinados<br />
por análisis de frotis vaginal. A) Números de ciclos promedio de los animales por grupo<br />
experimental y B) el porcentaje de ovulación, considerando como el 100% un ciclo que<br />
ocurre cada 4 días, por los 60 días de tratamiento (aproximadamente 16 ciclos). Los datos<br />
se grafican como el promedio ± SEM. El número de experimentos para cada grupo<br />
experimental se muestra dentro de cada barra. La significancia se obtuvo con un t-test de<br />
Student de dos colas. p
4.3.3 Hormonas esteroidales en plasma<br />
Una forma de determinar la función ovárica es midiendo los niveles de las hormonas<br />
esteroidales producidas por el ovario a nivel plasmático. Considerando que la ruta metabólica de<br />
hormonas esteroidales, usa como sustrato de partida la progesterona y que a partir de ella se<br />
produce en primera instancia andostenediona, a partir de ésta testosterona, y desde ésta estradiol<br />
(ver Figura 1) es que se decidió medir los niveles de las hormonas involucradas.<br />
Como se puede observar en la Figura 17, no existen cambios significativos en los niveles<br />
de progesterona (10 meses de edad: vehículo 5,4 ± 1,4 y propranolol 8,0 ± 2,41; 12 meses de<br />
edad: vehículo 21,9 ± 6,9 y propranolol 19,5 ± 4,6). Pero sí se determinó un aumento<br />
significativo de las hormonas plasmáticas androstenediona, testosterona y estradiol en el<br />
tratamiento con propranolol, denotando un aumento plasmático en todos los productos de la vía<br />
de síntesis que conlleva la producción <strong>del</strong> estradiol por las células de la granula ováricas.<br />
Los valores para las otras hormonas de la vía son los siguientes: androstenediona (10<br />
meses de edad: vehículo 0,11 ± 0,01 y propranolol 0,13 ± 0,01. 12 meses: vehículo 0,03 ± 0,01 y<br />
propranolol 0,12 ± 0,01), testosterona (10 meses: vehículo 0,17 ± 0,02 y propranolol 0,23 ± 0,02.<br />
12 meses: vehículo 0,18 ± 0,03 y propranolol 0,31 ± 0,05) y estradiol (10 meses: vehículo 34,36<br />
± 4,6 y propranolol 53,87 ± 5,82. 12 meses: vehículo 38,97 ± 0,59 y propranolol 56,53 ± 7,07).<br />
37
Progesterona (ng/ml)<br />
A<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Testosterona (ng/ml)<br />
0<br />
C<br />
0.4<br />
0.3<br />
0.2<br />
0.1<br />
0.0<br />
N=5<br />
Vehículo<br />
Progesterona plasmática<br />
N=6<br />
Propranolol<br />
N=6<br />
Vehículo<br />
N=8<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
N=6<br />
Vehículo<br />
Testosterona plasmática<br />
*<br />
N=6<br />
Propranolol<br />
N=6<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
*<br />
N=10<br />
B<br />
Androstenediona (ng/ml)<br />
0.10<br />
0.05<br />
0.00<br />
Vehículo<br />
Androstenediona plasmática<br />
0.15 * ***<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
N=5<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
N=8<br />
Propranolol<br />
N=5<br />
Vehículo<br />
N=10<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Estradiol plasmático<br />
* *<br />
N=6<br />
Propranolol<br />
N=5<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 17.- Concentración de hormonas esteroidales en plasma. En A) se encuentran los<br />
niveles de progesterona plasmática, en B) los niveles de androstenediona, en C) los niveles<br />
de testosterona plasmática y en D) los niveles de estradiol. Dentro de cada barra se indica<br />
en número de animales en cada medición. Se grafica el promedio ± SEM. La diferencia se<br />
obtiene con un t-test de Student de dos colas, p
4.4 Objetivo 4.-<br />
Observar y determinar los cambios histológicos observados entre las ratas<br />
tratadas y control por medio de la morfometría ovárica<br />
4.4.1 Folículos antrales totales<br />
El número de folículos antrales totales se muestra en la Figura 18. El tratamiento con<br />
propranolol aumenta significativamente el número de folículos antrales totales a los 12 meses de<br />
edad (vehículo: 23,25 ±1,2 y propranolol: 32,8 ± 2,8) y no se observaron cambios significativos<br />
en los ovarios de 10 meses de edad, sólo una pequeña tendencia al aumento.<br />
n° estructuras<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Folículos antrales totales<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
N=5<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 18.- Cantidad de folículos antrales totales. El número de folículos totales<br />
corresponde a la suma de folículos antrales sanos más antrales atrésicos. La barra<br />
corresponde al promedio ± SEM, el número de ovarios analizados se indica dentro de cada<br />
barra. La diferencia se obtiene con un t-test de Student de dos colas, p
4.4.2 Folículos antrales sanos<br />
Los folículos antrales sanos son estructuras que corresponden a aquellos folículos que<br />
han sido sacados de su estado quiescente, para seguir el crecimiento y convertirse en un<br />
candidato para la ovulación. La importancia hormonal de estas estructuras foliculares, radica en<br />
que poseen una gran capa de G, las que son las responsables de la producción de estradiol en el<br />
animal. Como se puede observar en la Figura 19 existe un aumento significativo en la cantidad<br />
total de folículos antrales sanos en los ovarios de animales tratados con propranolol, cuando lo<br />
comparamos con la inyección de vehículo (10 meses: vehículo 8,3 ± 1,3 y propranolol 12,3 ±<br />
1,6. 12 meses: vehículo 9,5 ± 0,7 y propranolol 16,4 ± 1,9). Cuando agrupamos las estructuras<br />
por tamaño, podemos observar que no existen cambios en su distribución (Figura 20).<br />
n° estructuras<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Folículos antrales sanos<br />
**<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
*<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
N=5<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 19.- Cantidad de folículos antrales sanos en ovario de rata. La barra corresponde al<br />
promedio ±SEM, el número de ovarios analizados se indica dentro cada barra. La<br />
significancia se obtuvo con un test de Student de dos colas, p
n° estructuras<br />
n° estructuras<br />
10<br />
5<br />
0<br />
15<br />
10<br />
A<br />
C<br />
5<br />
0<br />
100-199 um<br />
100-199 um<br />
Distribución folículos antrales sanos<br />
por tamaño<br />
200-299um<br />
300-399um<br />
400-499um<br />
ND<br />
500-599 um<br />
600-699 um<br />
100-199 um<br />
200-299um<br />
300-399um<br />
400-499um<br />
Vehículo Propranolol<br />
Distribución folículos antrales sanos<br />
por tamaño<br />
200-299um<br />
300-399um<br />
400-499um<br />
500-599 um<br />
ND<br />
600-699 um<br />
100-199 um<br />
200-299um<br />
300-399um<br />
400-499um<br />
Vehículo Propranolol<br />
500-599 um<br />
500-599 um<br />
600-699 um<br />
600-699 um<br />
Frecuencia de estructuras<br />
B<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Folículos antrales sanos<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
0<br />
0 200 400 600 800<br />
Rango de tamaño<br />
D<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Folículos antrales sanos<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
0<br />
0 200 400 600 800<br />
Rango de tamaño<br />
Figura 20.- Distribución de la población de folículos antrales sanos por tamaños en ovario<br />
de rata. A y B corresponden a distribución de los tamaños de los folículos antrales sanos a<br />
los 10 meses de edad. A indica el número estructuras como el promedio ± SEM, mientras<br />
que en B se grafica la frecuencia acumulada de los folículos según tamaño en los ovarios<br />
observados y su distribución gaussiana correspondiente. C y D corresponde a distribución<br />
de los tamaños de los folículos antrales sanos a los 12 meses. C indica el número<br />
estructuras como el promedio ± SEM, mientras que en D se grafica la frecuencia<br />
acumulada de los folículos según tamaño en los ovarios observados y su distribución<br />
gaussiana correspondiente. ND = estructura no encontrada.<br />
Frecuencia de estructuras<br />
41
4.4.3 Folículos antrales atrésicos<br />
Los folículos antrales atrésicos corresponden a la población folicular que detiene su<br />
crecimiento y degeneran por lo que no son seleccionados para la ovulación en un ciclo estral.<br />
Como podemos ver en la Figura 21 no existen cambios significativos en la cantidad de folículos<br />
a los 10 meses de edad (vehículo 15,8 ± 3,2 y propranolol 16,5 ± 1,9) ni a los 12 meses de edad<br />
(vehículo 13,8 ± 0,9 y propranolol 16,4 ± 2,0). Tampoco se observan cambios en su distribución<br />
por tamaño (Figura 22).<br />
n° estructuras<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
Antrales atrésicos<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
N=5<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 21.- Cantidad de folículos antrales atrésicos en ovario de rata. La barra<br />
corresponde al promedio ± SEM, el número de ovarios analizados se indica dentro de cada<br />
barra.<br />
42
n° estructuras<br />
n° estructuras<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
C<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
A<br />
200-299um<br />
200-299um<br />
300-399um<br />
Folículo antrales atrésicos<br />
por tamaño<br />
400-499um<br />
500-599 um<br />
ND<br />
600-699 um<br />
200-299um<br />
300-399um<br />
400-499um<br />
Vehículo Propranolol<br />
300-399um<br />
Folículos antrales atrésicos<br />
por tamaño<br />
400-499um<br />
500-599 um<br />
600-699 um<br />
200-299um<br />
300-399um<br />
400-499um<br />
500-599 um<br />
500-599 um<br />
Vehículo Propranolol<br />
600-699 um<br />
600-699 um<br />
Frecuencia de estructuras<br />
B<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Folículos antrales atrésicos<br />
0<br />
0 200 400 600 800<br />
Rango de tamaño<br />
D<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Folículos Antrales Atrésicos<br />
0<br />
0 200 400 600 800<br />
Rango de tamaño<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
Figura 22.- Distribución de la población de folículos antrales atrésicos por tamaños en<br />
ovario de rata. A y B corresponden a distribución de los tamaños de los folículos antrales<br />
atrésicos a los 10 meses. A indica el número estructuras como el promedio ± SEM,<br />
mientras que en B se grafica la frecuencia acumulada de los folículos según tamaño en los<br />
ovarios observados y su distribución gaussiana correspondiente. C y D corresponde a<br />
distribución de los tamaños de los folículos antrales atrésicos a los 12 meses. C indica el<br />
número estructuras como el promedio ± SEM, mientras que en D se grafica la frecuencia<br />
acumulada de los folículos según tamaño en los ovarios observados y su distribución<br />
gaussiana correspondiente. ND = estructura no encontrada.<br />
Frecuencia de estructuras<br />
43
4.4.4 Folículos quísticos<br />
Los folículos quísticos corresponden a un grupo de tres tipos foliculares, conocidos<br />
como los quistes, los prequistes y los folículos tipo III, en cada una de estas estructuras podemos<br />
encontrar características morfológicas diferentes, estandarizados según los criterios de (48-50).<br />
Se ha visto en mujeres, que conforme al incremento de la edad, se encuentra un<br />
aumento significativo de las estructuras quísticas en sus ovarios, lo que se relaciona en parte con<br />
la pérdida de fertilidad. En nuestro mo<strong>del</strong>o animal, cuando tratamos durante 14-15 ciclos un<br />
animal con propranolol (2 meses), encontramos que existe una disminución significativa de las<br />
estructuras quísticas totales en los animales respecto a su vehículo. 10 meses: vehículo 26 ± 4,3<br />
y propranolol 12,3 ± 5,5. 12 meses: vehículo 19 ± 2,9 y propranolol 9,2 ± 2,4<br />
n° estructuras<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Folículos quísticos totales<br />
(quiste, prequiste y tipo III)<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
*<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
*<br />
N=5<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 23.- Cantidad de folículos quísticos totales en ovario de rata. El recuento de<br />
folículos quísticos totales comprende la suma de los folículos tipo III, prequistes y quistes<br />
propiamente tal. La barra corresponde al promedio ± SEM, el número de ovarios<br />
analizados se indica dentro de cada barra. La significancia se obtuvo con un test de Student<br />
de una cola, p
4.4.4.1 Folículos tipo III<br />
Según se ha visto en nuestro laboratorio, la cinética de transformación de los folículos<br />
antrales a quistes pareciera seguir el siguiente camino: Folículos tipo III a prequiste y finalmente<br />
a quiste (<br />
Figura 24).<br />
Figura 24.-Diagrama de las etapas morfológicas de la formación de quistes. Se observa en<br />
la figura que la primera estructura que creemos se forma son los folículos tipo III, para<br />
luego genrar de forma secuancial los prequistes y finalmente los quistes<br />
Los folículos tipo III se caracterizan por tener una gran capa de granulosa y un antro que<br />
le otorga tamaños mucho mayores que un folículo pre-ovulatorio. Como se observa en la Figura<br />
25 no existen cambios en el número de folículos tipo III a los 10 meses (vehículo 7 ± 2,0 y<br />
propranolol 6 ± 2,5), ni a los 12 meses de edad (vehículo 5,5 ± 1,2 y propranolol 3 ± 1,4), pero si<br />
podemos apreciar en que existen una disminución significativa <strong>del</strong> tamaño de la población de<br />
folículos tipo III que corresponden al grupo tratado con propranolol (Figura 26).<br />
45
n° estructuras<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
Vehículo<br />
Folículos tipo III<br />
N=4 N=4 N=4<br />
Propranolol<br />
Vehículo<br />
N=5<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 25.- Cantidad de folículos tipo III en ovario de rata. La barra representa el<br />
promedio ± SEM, el número de ovarios analizados se indica dentro de cada barra.<br />
46
A<br />
n° estructuras<br />
n° estructuras<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
C<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
600-699 um<br />
700-799 um<br />
Distribución de folículos tipo III<br />
por tamaño<br />
800-899 um<br />
900-999 um<br />
< 1000 um<br />
600-699 um<br />
700-799 um<br />
800-899 um<br />
900-999 um<br />
Vehículo Propranolol<br />
Distribución de folículos tipo III<br />
por tamaño<br />
ND ND<br />
600-699 um<br />
700-799 um<br />
800-899 um<br />
900-999 um<br />
< 1000 um<br />
600-699 um<br />
700-799 um<br />
800-899 um<br />
900-999 um<br />
Vehículo Propranolol<br />
< 1000 um<br />
< 1000 um<br />
Frecuencia de estructuras<br />
B<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Folículos tipo III<br />
*<br />
0<br />
0 500 1000 1500<br />
Rango de tamaño<br />
D<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
Folículos tipo III<br />
0<br />
0 500 1000 1500<br />
Rango de tamaño<br />
**<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
Figura 26.- Distribución de la población de folículos tipo III por tamaños en ovario de rata.<br />
A y B corresponden a distribución de los tamaños de los Folículos Tipo III a los 10 meses<br />
de edad. A indica el número estructuras como el promedio ± SEM, mientras que en B se<br />
grafica la frecuencia acumulada de los folículos según tamaño en los ovarios observados y<br />
su distribución gaussiana correspondiente. C y D corresponde a distribución de los<br />
tamaños de los Folículos Tipo III a los 12 meses de edad. C indica el número estructuras<br />
como el promedio ± SEM, mientras que en D se grafica la frecuencia acumulada de los<br />
folículos según tamaño en los ovarios observados y su distribución gaussiana<br />
correspondiente. En B y D se obtiene la significancia con un test de χ 2 , p
4.4.4.2 Prequistes<br />
Los prequistes son estructuras que se encuentra en una estado intermedio entre la<br />
formación <strong>del</strong> quiste, y lo que se propone como el inicio de éste, el folículo tipo III. En el<br />
análisis se encontró que existe una disminución significativa de los prequistes a los 10 meses de<br />
edad con el tratamiento con el propranolol (vehículo 3,8 ± 0,8 y propranolol 1 ± 0,4), y una<br />
tendencia clara a la disminución cuando observamos los ovarios de rata de 12 meses edad<br />
(vehículo 3 ± 0,9 y propranolol 1,2 ± 0,5), pero sin ser ésta estadísticamente significativa (p =<br />
0,0514), como se observa en la Figura 27. Cuando vemos el análisis de la distribución de los<br />
tamaños, observamos que existen cambios significativos en los tamaños a los 10 meses, pero<br />
sólo se aprecia una tendencia a la separación de las poblaciones a los 12 meses (p= 0,0839).<br />
n° estructuras<br />
5 **<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
Prequistes<br />
N=4<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
N=5<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 27.- Cantidad de prequistes en ovario de rata. La barra corresponde al promedio ±<br />
SEM, el número de ovarios analizados se indica dentro de cada barra. La significancia se<br />
obtuvo con un test de Student de dos colas, p
n° estructuras<br />
n° estructuras<br />
A<br />
2.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
0.5<br />
0.0<br />
2.0<br />
1.5<br />
1.0<br />
0.5<br />
0.0<br />
C<br />
600-699 um<br />
700-799 um<br />
Distribución de prequistes<br />
por tamaño<br />
ND ND ND<br />
500-699 um<br />
700-999 um<br />
800-899 um<br />
900-999 um<br />
< 1000 um<br />
600-699 um<br />
700-799 um<br />
800-899 um<br />
900-999 um<br />
Vehículo Propranolol<br />
Distribución de prequistes<br />
por tamaño<br />
1000 - 1299 um<br />
< 1300 um<br />
500-699 um<br />
700-999 um<br />
1000 - 1299 um<br />
Vehículo Propranolol<br />
ND<br />
< 1300 um<br />
< 1000 um<br />
Frecuencia de estructuras<br />
D<br />
B<br />
6<br />
4<br />
2<br />
Prequistes<br />
0<br />
0 500 1000 1500<br />
Rango de tamaño<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
*<br />
Prequistes<br />
0<br />
0 500 1000 1500<br />
Rango de tamaño<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
Figura 28.- Distribución de la población de prequistes por tamaños en ovario de rata. A y<br />
B corresponden a distribución de los tamaños de los Prequistes a los 10 meses de edad. A<br />
indica el número estructuras como el promedio ± SEM, mientras que en B se grafica la<br />
frecuencia acumulada de los folículos según tamaño en los ovarios observados y su<br />
distribución gaussiana correspondiente. C y D corresponde a distribución de los tamaños<br />
de los folículos prequistes a los 12 meses de edad. C indica el número estructuras como el<br />
promedio ± SEM, mientras que en D se grafica la frecuencia acumulada de los folículos<br />
según tamaño en los ovarios observados y su distribución gaussiana correspondiente. ND =<br />
estructura no encontrada.<br />
Frecuencia de estructuras<br />
49
4.4.4.3 Quistes<br />
Cuando realizamos un análisis segmentado de los folículos quísticos, encontramos que<br />
en el caso de los quistes existe una disminución significativa con respecto al vehículo a los 10<br />
meses (vehículo 15,3 ± 2,7 y propranolol 5,5 ± 3,2) y 12 meses de edad (vehículo 10,5 ±2,6 y<br />
propranolol 5,0 ± 1,3), mientras que cuando analizamos los tamaños vemos que no existen<br />
diferencias significativas en las distribuciones.<br />
n° estructuras<br />
20 *<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
Quistes<br />
N=4<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
*<br />
N=5<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 29.- Cantidad de quistes en ovario de rata. La barra corresponde al promedio ±<br />
SEM, el número de ovarios analizados se indica en cada barra. La significancia se obtuvo<br />
con un test de Student de dos colas, p
n° estructuras<br />
n° estructuras<br />
A<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
C<br />
200-299um<br />
200-299um<br />
300-399um<br />
300-399um<br />
400-499um<br />
400-499um<br />
500-599 um<br />
600-699 um<br />
Distribución de quistes<br />
por tamaño<br />
700-799 um<br />
800-899 um<br />
< 900 um<br />
200-299um<br />
300-399um<br />
400-499um<br />
500-599 um<br />
600-699 um<br />
Vehículo Propranolol<br />
500-599 um<br />
600-699 um<br />
Distribución de quistes<br />
por tamaño<br />
700-799 um<br />
800-899 um<br />
< 900 um<br />
Vehículo Propranolol<br />
200-299um<br />
300-399um<br />
400-499um<br />
500-599 um<br />
600-699 um<br />
700-799 um<br />
700-799 um<br />
800-899 um<br />
ND<br />
800-899 um<br />
< 900 um<br />
< 900 um<br />
Frecuencia de estructuras<br />
B<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
Quistes<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
0<br />
0 500 1000 1500<br />
Rango de tamaño<br />
D<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Quistes<br />
Vehículo<br />
Propranolol<br />
0<br />
0 500 1000 1500 2000<br />
Rango de tamaño<br />
Figura 30.- Distribución de la población de quistes por tamaños en ovario de rata A y B<br />
corresponden a distribución de los tamaños de los quistes a los 10 meses. A indica el<br />
número estructuras como el promedio ± SEM, mientras que en B se grafica la frecuencia<br />
acumulada de los folículos según tamaño en los ovarios observados y su distribución<br />
gaussiana correspondiente. C y D corresponde a distribución de los tamaños de los quistes<br />
a los 12 meses. C indica el número estructuras como el promedio ± SEM, mientras que en<br />
D se grafica la frecuencia acumulada de los folículos según tamaño en los ovarios<br />
observados y su distribución gaussiana correspondiente. ND = estructura no encontrada.<br />
Frecuencia de estructuras<br />
51
4.4.5 Cuerpos lúteos<br />
Los cuerpos lúteos corresponden a una de las poblaciones foliculares más importantes en<br />
el ovario, esto debido a que son los principales productores de progesterona y son un reflejo de<br />
la funcionalidad cíclica <strong>del</strong> ovario, ya que si no existe ovulación no debieran existir cuerpos<br />
lúteos, y viceversa, si existe ovulación encontraremos una gran cantidad de cuerpos lúteos en la<br />
rata.<br />
Según lo que se observa en la Figura 31 existe un aumento significativo de la cantidad<br />
de cuerpos lúteos a los 10 meses de edad (vehículo 2 ± 1,8 y propranolol 20 ± 2,2) y 12 meses<br />
con propranolol (vehículo 11 ± 5,1 y propranolol 25,2 ± 2,1), lo que se correlaciona con el<br />
aumento en la ciclicidad estral evidenciada en la Figura 16.<br />
n° estructuras<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
N=5<br />
Vehículo<br />
Cuerpos lúteos<br />
***<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
*<br />
N=5<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 31.- Cantidad de cuerpos lúteos en ovario de rata. La barra representa el promedio<br />
± SEM, el número de ovarios analizados se indica dentro de cada barra. La significancia se<br />
obtuvo con un test de Student de dos colas, p
4.4.6 Folículos luteinizados<br />
Los folículos luteinizados corresponden a la población folicular con células luteinizadas,<br />
sin corresponder a cuerpos lúteos; es decir, folículos antrales que han luteinizado sus CG, pero<br />
que no han pasado por el proceso de ovulación.<br />
Como se puede observar en la Figura 32, no existen diferencias significativas en el<br />
número de folículos luteinizados a los 10 meses de edad (vehículo 13,5 ± 1, 01 y propranolol<br />
10,25 ± 2,3), y tampoco a los 12 meses de edad (vehículo 14,5 ± 3,12 y propranolol 10,25 ±<br />
1,3), pero pareciera existir una tendencia a la disminución.<br />
n° estructuras<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Vehículo<br />
Folículos luteinizados<br />
N=4<br />
N=4<br />
Propranolol<br />
N=4<br />
Vehículo<br />
N=5<br />
Propranolol<br />
10 meses 12 meses<br />
Figura 32.- Cantidad de folículos luteinizados en ovario de rata. La barra representa el<br />
promedio ± SEM, el número de ovarios analizados se indica en cada barra.<br />
53
4.4.7 Microfotografías representativas de ovarios de rata<br />
A) Vehículo 10 meses<br />
C) Vehículo 12 meses<br />
Q<br />
TIII<br />
Q<br />
TIII<br />
A<br />
Q<br />
TIII<br />
B) Propranolol 10 meses<br />
D) Propranolol 12 meses<br />
Figura 33.- Microfotografías representativas de los ovarios analizados. A) Ovario de rata<br />
de 10 meses de edad tratada con vehículo, B) ovario de rata de 10 meses de edad tratada<br />
con propranolol, C) ovario de rata de 12 meses de edad tratada con el vehículo y D) ovario<br />
de rata de 12 meses de edad tratado con propranolol. CL = cuerpo lúteo, Q = quistes,<br />
TIII = folículo tipo III y A = folículo antral.<br />
Q<br />
TIII A<br />
TIII<br />
Q<br />
Q<br />
Q<br />
A<br />
CL<br />
CL<br />
CL<br />
Q<br />
CL<br />
A<br />
CL<br />
CL<br />
54
5 Discusión<br />
Una de las características propias <strong>del</strong> envejecimiento reproductivo es la pérdida paulatina<br />
de la fertilidad, en parte producto <strong>del</strong> cese de la funcionalidad ovárica. En este sentido, nuestro<br />
laboratorio ha desarrollado una línea que apunta hacia la comprensión de los mecanismos que<br />
participan en el cese de la función ovárica, principalmente relacionando la actividad <strong>del</strong> SNS con<br />
el envejecimiento ovárico. Dentro de las evidencias encontradas en este ámbito, vemos que el<br />
ovario asume características funcionales y morfológicas que se parecen en gran parte a la<br />
condición de ovario poliquístico (26;27;37) que en mujeres en edad fértil, genera anovulación e<br />
infertilidad (26). Parte de estas similitudes se basan en el hecho de que el ovario poliquístico<br />
genera aparición de quistes foliculares y un aumento en el tono adrenérgico que inerva el ovario,<br />
tanto en ratas como en mujeres (11;12;29-31;38;43;44;50).<br />
Para realizar este estudio hemos utilizado un mo<strong>del</strong>o animal que está bien caracterizado<br />
por nuestro laboratorio y otros autores (11;21). La rata Sprague-Dawley presenta fertilidad<br />
óptima entre los 5 y 6 meses de edad, mientras que desde los 8 meses comienza el periodo<br />
denominado de sub-fertilidad, que es el equivalente al periodo que sobrellevan las mujeres desde<br />
aproximadamente los 32 a 42 años de edad. En este mo<strong>del</strong>o animal se ha demostrado que existe<br />
un aumento espontáneo de estructuras quísticas con la edad, lo que se correlaciona con el<br />
aumento en la liberación y contenido de NA ovárica (11). Es por tanto que nuestra hipótesis<br />
quiere demostrar que el bloqueo de los receptores β-adrenérgicos, por los cuales la NA realiza su<br />
efecto, permitiría una recuperación o aplazamiento <strong>del</strong> envejecimiento ovárico, y la consiguiente<br />
reducción de las estructuras quísticas en el órgano.<br />
Los resultados obtenidos en esta tesis avalan la hipótesis planteada, ya que cuando<br />
observamos el comportamiento <strong>del</strong> ovario al final de 2 meses de administración <strong>del</strong> bloqueador<br />
β-adrenérgico (propranolol), se observa una reactivación <strong>del</strong> desarrollo folicular dado por un<br />
aumento de los folículos antrales sanos y de los cuerpos lúteos, una disminución de las<br />
estructuras quísticas (los quistes, prequistes y folículos tipo III), indicando que el ovario vuelve a<br />
ciclar y a ovular.<br />
55
5.1 Receptores β-adrenérgicos intraováricos<br />
El bloqueo de los receptores β-adrenérgicos permite disminuir el efecto de la NA dado<br />
por el tono simpático <strong>del</strong> ovario, que se encuentra aumentado durante el cese de la función<br />
ovárica. Fue por tanto, importante conocer como variaban los niveles de los receptores β-<br />
adrenérgicos con la edad, debido a que no se ha descrito dicho comportamiento, y se asumía que<br />
los cambios serían muy similares a los que ocurren en la época de fertilidad <strong>del</strong> animal, es decir:<br />
que la presencia de adrenoreceptores β2 en las CT y CG <strong>del</strong> ovario de rata fluctúan en relación al<br />
pico de LH y la formación <strong>del</strong> cuerpo lúteo (31), y además los receptores β-adrenérgicos varían a<br />
lo largo <strong>del</strong> ciclo estral: los menores niveles de receptores β-adrenérgicos aparecerían en estro<br />
cuando la liberación de NE es más alta, mientras que los niveles de receptores β-adrenérgicos<br />
sería más alta en el diestro cuando la liberación de NE es más baja (39), lo que presenta un<br />
comportamiento de “up y down regulation” de receptores en presencia de su ligando (NA).<br />
Cuando se evaluó el cambio en la cantidad de receptores β-adrenérgicos en ovario de<br />
ratas viejas, se observó que existe una probable pérdida de la regulación de los receptores β<br />
según el ciclo estral, esto en parte, puede deberse a la pérdida de la ciclicidad regular que le<br />
ocurre de forma natural al animal, producto <strong>del</strong> envejecimiento. Según nuestros datos, el perfil<br />
que presentan los receptores β-adrenérgicos durante la vejez <strong>del</strong> animal (Figura 6), poseen un<br />
comportamiento inverso respecto a los datos de liberación de NA, lo que es indicativo de un<br />
efecto depresor de la NA sobre los recetores β-adrenérgicos, como se observa en la Figura 34.<br />
Es por tanto, muy probable que este efecto sea provocado por la internalización de los receptores<br />
ante la elevada y sostenida estimulación de NA (51), observada con el aumento de la edad. Es<br />
importante, para poder afirmar esta observación aumentar el número de mediciones<br />
experimentales catalogadas por ciclo estral, lo que no se pudo realizar en este trabajo, debido a<br />
que el animal a medida que envejece, pierde la capacidad de ciclar regularmente, y tienden a<br />
quedarse estancadas en un ciclo, generalmente en D o E, por lo que la recolección de las<br />
muestras presenta un desafío importante.<br />
56
fmol receptor β/mg proteína<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
6 8 10 12 14 16<br />
Edad (meses)<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Receptores β<br />
Liberación NA<br />
Figura 34.- Relación de la concentración de receptores β-adrenérgicos y la liberación de<br />
NA según la edad. Los datos se grafican como el promedio ± SEM. El N para la liberación<br />
de NA se utilizan los datos publicados en (11) y para los receptores β-adrenérgicos los<br />
citados en la Figura 6.-<br />
Cuando aplicamos el β bloqueador, vemos que la cantidad de receptores no varía con el<br />
tratamiento, es más, la razón 10:12 meses entre vehículos y entre el grupo propanolol, es similar<br />
a la razón 10:12 meses observada en condiciones fisiológicas.<br />
Datos previos en la literatura, nos indican que existen un aumento de los receptores β-<br />
adrenérgicos a nivel de membrana con el bloqueo farmacológico (52) , pero estos estudios<br />
utilizan dosis mayores <strong>del</strong> ligando (53;54) o lo hacen en un cultivo in vitro (55;56), por lo que<br />
es probable que la dosis utilizada en este trabajo sea baja y no permita que exista un aumento de<br />
receptores en la membrana, pero sí pudiera haber sensibilizado los receptores β, traslocando la<br />
β-arrestina al citoplasma, como se ha visto ocurre en otros estudios (57).<br />
Dado que el propranolol es capaz de atravesar la barrera hematoencefálica, existe también<br />
la opción que el propranolol pudiera mediar su acción por un efecto central a nivel hipotalámico-<br />
hipofisiario, lo que requerirá de estudios futuros. Es importante destacar que el bloqueo β-<br />
adrenérgico, si bien no cambia la cantidad de receptores, sí generó cambios funcionales,<br />
morfológicos, en la esteroidogénesis y en la liberación de NA desde los terminales nerviosos <strong>del</strong><br />
órgano.<br />
% liberación NA<br />
57
5.2 Cambios sistémicos<br />
Cuando se evaluaron los cambios <strong>del</strong> animal durante la administración <strong>del</strong> propranolol, no<br />
hubo cambios en el peso en los animales de ninguna de las series, demostrando que la dosis<br />
aplicada de propranolol no afectó la lipólisis ni el metabolismo de ellos, como si ha ocurrido en<br />
otros experimentos (58-60). Esto probablemente obedeció a que el animal durante la edad <strong>del</strong><br />
tratamiento ya había cesado su crecimiento, y producto de la mantención típica de bioterio,<br />
algunos poseían un grado de sobrepeso, producido por la poca movilidad y a que su<br />
alimentación es de tipo ad-libutum.<br />
Otro efecto sistémico, de gran importancia para nosotros, consistió en la observación de la<br />
ciclicidad estral por frotis vaginal diario, en este caso encontramos una recuperación <strong>del</strong><br />
porcentaje y número de ovulaciones alcanzadas por las ratas, mayores aún que las existentes<br />
para animales sin inyección de la misma edad (61). Evidencias señalan que la disminución de la<br />
fertilidad y el comienzo de la aciclicidad menstrual (mujeres) y estral (ratas) tienen relación no<br />
solo con el aumento de la edad y la pérdida folicular que ésta produce (8;9;13), sino que<br />
también con el aumento <strong>del</strong> tono simpático que inerva el ovario (11;12), característica que<br />
comparte con el PCO (29;50). En este sentido el bloqueo de los receptores β-adrenérgicos<br />
tendría un efecto similar a la denervación <strong>del</strong> SON en un animal acíclico (37), lo que reafirma la<br />
idea de que el aumento de la concentración de NA durante el envejecimiento ovárico favorece la<br />
formación de las estructuras quísticas.<br />
5.3 Morfología ovárica<br />
El análisis de la morfología ovárica en ratas con la actividad β-adrenérgica bloqueada,<br />
permitió detectar un aumento en el número de los folículos antrales sanos (folículos secundarios<br />
que han adquirido el antro y aumentan su tamaño), aun cuando no hay variaciones en el número<br />
de folículos antrales atrésicos (población folicular que está en proceso degenerativo). Este<br />
cambio en la población de folículos antrales denota un posible aumento <strong>del</strong> reclutamiento<br />
folicular, un aumento de folículos preovulatorios (antrales sanos de más de 600 µm), y una<br />
disminución de la atresia, ya que la administración de propranolol hace que la razón de folículos<br />
sanos:atrésicos cambie de aproximadamente 0,6 a 1 respecto al control, para ambas edades.<br />
58
Esta diferencia de la población folicular, no sólo ocurre a nivel de la cantidad y<br />
distribución de folículos antrales, sino que también se ve una disminución de las estructuras<br />
quísticas (quiste y prequistes), acompañado de aumento de la cantidad de cuerpos lúteos, lo que<br />
hace pensar en la redirección de la población folicular, favoreciendo la vía de la ovulación, más<br />
que la vía de la generación de quistes. Estos datos concuerdan con los encontrados por Juan<br />
Collao y cols. donde se observa que la administración diaria de ISO durante diez días en ratas<br />
jóvenes, es capaz de generar quistes, mientras que se observa una reversión al administrar<br />
propranolol conjunto con el ISO. Por otro lado, se ha demostrado que el aumento de folículos<br />
tipo III en ovario de rata, se ve favorecido por un previo aumento de la actividad <strong>del</strong> SNS <strong>del</strong><br />
ovario, ya sea inducido por estrés (4;62) o por administración de VE (29;37;48;50). La<br />
disminución de la actividad <strong>del</strong> SNS durante el envejecimiento ovárico, inducido por el bloqueo<br />
de los receptores β-adrenérgicos no produce cambios en el número de folículos tipo III, pero sí<br />
vemos diferencias significativas en la disminución en la distribución de sus tamaños, cuando se<br />
compara con el control. La disminución también es apreciable en el caso de los prequistes, no así<br />
en los quistes, apoyando la idea que la sobre estimulación noradrenérgica que ocurre<br />
espontáneamente con la edad, tiene un importante rol en el crecimiento observado en los<br />
folículos tipo III y prequistes (11). Una de las razones por las que esto puede estar ocurriendo es<br />
que morfológicamente los folículos tipo III se caracterizan por poseer una gran capa de CG y<br />
una capa de CT hipertrofiada, las cuales poseen, dentro de muchas moléculas, receptores β2<br />
adrenérgicos y el receptor a LH (LHR) (63). Los LHR en un folículo normal, permitirán en parte<br />
la acción endocrina hipofisiaria por medio de la LH, y la facilitación de la secreción de<br />
hormonas esteroidales por medio de los receptores β-adrenérgicos (39). Se ha demostrado en<br />
ratas jóvenes ovulatorias, que cuando ocurre el pico de LH, disminuyen los receptores β-<br />
adrenérgicos en la CG, lo que coincide con el estro en un animal joven, esto permite que las<br />
células se luteinizen y se genere la aparición <strong>del</strong> cuerpo lúteo que es productor de progesterona.<br />
Cuando a ratas se les administra clenbuterol (un agonista β2 adrenérgico) durante 21<br />
días, se observan alteraciones en el sistema reproductor de las ratas adultas, como por ejemplo<br />
alteraciones histológicas en útero y ovario, presencia de quistes, ausencia de cuerpos lúteos y<br />
una disminución de las concentraciones plasmáticas de estradiol y progesterona (64), lo que se<br />
asimila al comportamiento en la vejez de la rata (11); por otro lado, se ha visto que cuando se le<br />
administra VE a ratas para inducir PCO, se generan ovarios con una gran cantidad de estructuras<br />
59
como los folículos tipo III, los que al ser incubados en presencia de ISO aumentan la secreción<br />
de progesterona en el medio (27). Si llevamos este fenómeno a nuestro mo<strong>del</strong>o, es probable que<br />
esta sensibilidad de los receptores β en los folículos tipo III genere un efecto acumulativo<br />
autocrino de la progesterona en el líquido folicular, como se ha observado en los quistes de<br />
vacas (65). Considerando las siguientes tres condiciones, que aparecen en la literatura: 1) que la<br />
estimulación de NA sobre los receptores β-adrenérgicos permite un aumento en la liberación de<br />
progesterona, 2) que ésta podría acumularse si no se tiene la cantidad suficiente de aromatasa en<br />
las CG, como se ha visto en otros mo<strong>del</strong>os animales (66), y 3) que la progesterona posee<br />
actividad anti-mitogénica y anti-apoptótica sobre las CG de manera dosis dependiente (67),<br />
pensamos que cuando el folículo pre-ovulatorio se encuentra en crecimiento, y aumenta de<br />
tamaño, aumenta también la expresión de LHR (63), haciéndolo más susceptible a la acción de<br />
la NA, por lo que si se produce la sobre-estimulación <strong>del</strong> folículo preovulatorio, en una primera<br />
instancia éste va a aumentar la secreción de progesterona y otras hormonas en el líquido<br />
folicular. Como la estimulación es sostenida en el tiempo, es probable que se disminuyan o<br />
desensibilicen los receptores β-adrenérgicos, disminuyendo así la secreción de hormonas como<br />
la progesterona.<br />
La acumulación de estas sustancias intracrinas, facilitarán en un inicio el crecimiento<br />
folicular y luego dificultarán la ovulación, permitiendo un aumento de los folículos tipo III,<br />
caracterizados por su gran tamaño (más de 700 µm). Esta hipótesis se apoya también en que los<br />
ovarios de 10 y 12 meses presentan una razón <strong>del</strong> ARNm paraBcl-2/Bax mayor a uno, lo que nos<br />
indica que la apoptosis aparentemente se encuentra frenada (11), obstaculizando así la ovulación.<br />
Dado que nosotros hemos bloqueado los receptores β-adrenérgicos, al menos parcialmente, es<br />
probable que estemos modulando la acción de la NA y de la secreción de hormonas foliculares<br />
(como progesterona), facilitando así los cambios morfológicos observados.<br />
Con estos cambios en la morfología ovárica, se sugiere que el ovario recupera parte <strong>del</strong><br />
desarrollo folicular, observado con el aumento de las estructuras sanas y disminución de los<br />
quistes. Sin embargo, siendo más estricto, éstos cambios no son suficientes para generar<br />
cambios en la fertilidad, entendida como la mayor capacidad generar descendencia, ya que al<br />
intentar cruzar ratas de 12 meses, posterior al tratamiento de 2 meses con una inyección diaria de<br />
propranolol, el cruce fue infructuoso por el rechazo de las hembras por el macho (resultados no<br />
60
mostrados), este comportamiento no fue tan sorpresivo para nosotros, ya que aun cuando los<br />
ovarios de estas ratas presentaban una morfología acorde con un aumento de fertilidad, la falta<br />
de progesterona produce una disminución <strong>del</strong> reflejo de lordosis en las ratas (68), aún en<br />
presencia <strong>del</strong> macho, por lo que es muy probable de que ésta sea la causa <strong>del</strong> rechazo de las<br />
hembras a la cruza.<br />
5.4 Hormonas ováricas<br />
Respecto a lo anterior no se detectaron cambios en los niveles de progesterona plasmática,<br />
esto puede deberse en parte, a que los cuerpos lúteos al tener sus receptores β-adrenérgicos<br />
parcialmente bloqueados, no son capaces de secretar la suficiente progesterona como para que se<br />
detecte un alza en el plasma, aún cuando exista una mayor cantidad de cuerpos lúteos. Pues<br />
debemos recordar que existe un efecto estimulante de la secreción de progesterona, ante la<br />
estimulación de los receptores β-adrenérgicos. Por otro lado, existe la opción de que<br />
sencillamente a edades tan avanzadas (como 10 y 12 meses), el eje hipotálamo-hipófisis se<br />
encuentre alterado, por un envejecimiento natural de las células hipotalámicas y/o hipofisiarias<br />
(69;70) generando cambios en los niveles hormonales de sus productos de secreción, pero esta<br />
idea requiere futuros análisis.<br />
Dado que la población folicular se correlaciona con las hormonas esteroidales circulantes,<br />
cuando analizamos a la androstenediona, testosterona y estradiol, observamos un aumento<br />
significativo de ellas con el bloqueo de los receptores β-adrenérgicos. Es probable que este<br />
aumento se deba al incremento de los folículos antrales sanos, lo que nos otorga una mayor<br />
cantidad de CG y CT sanas que trabajen en conjunto (teoría de las dos células Figura 2),<br />
generando mayor cantidad de estradiol, hormona que clásicamente se utiliza como parámetro de<br />
la pérdida folicular y envejecimiento ovárico. Por otro lado, si bien se ha reconocido la<br />
condición de PCO en humanos y otras especies, como una condición hiperandrogénica (71), el<br />
aumento observado de androstenediona en las ratas que recibieron el tratamiento, no supera los<br />
límites normales encontrados en una ratas de 6 meses (6 meses: androstenediona = 0,32 ± 0,2<br />
(61) y propranolol 10 meses = 0,13 ± 0,01 y 12 meses = 0,12 ± 0,01). Por tanto este aumento<br />
hormonal de androstenediona representa una tendencia hacia la recuperación de la funcionalidad<br />
ovárica, no hacia la androgenización.<br />
61
5.5 Catecolaminas<br />
La medición de catecolaminas se realizó como un control <strong>del</strong> cambio que experimentarían<br />
los animales en respuesta al bloqueo β-adrenérgico.<br />
El aumento de la concentración de NA observado en la médula adrenal de ratas de 12<br />
meses de edad tratadas con propranolol, nos indica un posible aumento de la síntesis de<br />
catecolaminas, o bien sugiere una disminución en la liberación de la NA. La última suposición<br />
concuerda con lo visto por Orts y col (72), donde se observó que el propranolol en dosis<br />
cercanas a 5mg/kg peso es capaz de inhibir parcialmente la liberación de NA, sin influir<br />
mayormente sobre su recaptación. Es probable que este aumento en la concentración de NA en<br />
adrenal no esté afectando la función ovárica, pues vemos a nivel local, que en el terminal<br />
nervioso <strong>del</strong> ovario, la actividad metabólica se encuentra aumentada.<br />
Con respecto a la determinación de NA en ovario de ratas tratadas con propranolol,<br />
observamos que en el terminal nervioso ovárico pareciera existir un mayor recambio, o una<br />
mayor actividad, observado con el aumento en la razón de MHPG / NA. Este aumento de<br />
recambio podría estar ocasionado por diversos factores, uno de ellos es el posible aumento <strong>del</strong><br />
tiempo de la NA en el espacio sináptico, producto <strong>del</strong> bloqueo de los receptores β-adrenérgicos<br />
por el fármaco, lo que podría relacionarse también con la disminución que hemos encontrado en<br />
la concentración de NGF.<br />
Contrario a esto, se ha demostrado que el aumento de la actividad simpática <strong>del</strong> ovario<br />
inducida por estrés, aumentó la concentración de NGF introvárico a las 4 semanas (73), y la<br />
administración de EV también induce un aumento de NGF a los 30 días post administración,<br />
para luego volver a valores normales a los 60 días (50). Por otro lado, cuando se observa el NGF<br />
en ovarios sin comunicación con el SNS, a los que se les ha administrado guanitidina o<br />
seccionado el SON, vemos un aumento <strong>del</strong> NGF ovárico, posiblemente porque como se ha<br />
cortado el transporte reverso de la neurotrofina, ésta se acumula en el terminal nervioso. La<br />
acumulación <strong>del</strong> NGF en el terminal favorecerá la reinervación (74); pero en nuestro mo<strong>del</strong>o<br />
sólo hemos bloqueado la comunicación de la NA con el ovario, sin perder ni dañar el terminal<br />
62
nervioso, por lo que el SNS podría seguir comunicándose por vías alternativas a la NA con el<br />
ovario.<br />
La liberación de vesículas catecolaminérgicas desde el terminal nervioso simpático, no<br />
es exclusiva para un determinado neurotransmisor, si no que una misma vesícula libera varias<br />
moléculas como por ejemplo: NA, NPY y ATP. Se ha demostrado que el aumento o<br />
estimulación mediada por NGF produce un aumento en la transcripción y traducción de los<br />
receptores para NPY (75;76) y para ATP (receptores P2X2) (77), y se ha descrito que ambos<br />
tipos de receptores se encuentran en el ovario de rata. Según estos antecedentes, es probable<br />
que al liberar mayor cantidad NA, estemos también liberando alguna de estas moléculas que<br />
acompañan a la NA en la vesícula. Este probable aumento de NPY, ATP y otros en el espacio<br />
sináptico, podría estar sobrestimulando sus respectivos receptores, generando una comunicación<br />
entre el terminal nervioso y las células blanco <strong>del</strong> ovario, el que podría a su vez responder<br />
disminuyendo sus niveles de NGF, como mecanismo compensatorio a la sobre estimulación de<br />
vías secundarias (ATP, NPY etc).<br />
Finalmente, y en resumen, podemos ver en la Figura 35, un diagrama <strong>del</strong> desarrollo<br />
folicular observado en condiciones fisiológicas en la vejez <strong>del</strong> animal, mientras que en la Figura<br />
36, vemos un diagrama con los cambios observados en el desarrollo folicular, producto <strong>del</strong><br />
bloqueo de los receptores β-adrenérgicos con propranolol.<br />
63
Figura 35.- Dinámica folicular observada en condiciones fisiológicas en las ratas de 10 y 12<br />
meses comparada con la dinámica de 6 meses o período de máxima fertilidad. Se<br />
representa un aumento importante de las estructuras quísticas, y un estancamiento de la<br />
ovulación. E2 = estradiol plasmático y P4 = progesterona plasmática. Figura modificada<br />
desde (78)<br />
64
Figura 36.- Dinámica folicular de los ovarios con administración diaria de propranolol por<br />
2 meses. Se representa un aumento de las estructuras antrales sanas y <strong>del</strong> proceso de la<br />
ovulación, acompañada de una disminución de las estructuras quísticas, de los cuales los<br />
folículos tipo III y prequistes son más pequeños que el control de vehículo. E2 = estradiol<br />
plasmático y P4 = progesterona plasmática.<br />
65
6 Conclusiones<br />
6.1 Conclusiones específicas<br />
− En condiciones fisiológicas <strong>del</strong> envejecimiento encontramos una sobrestimulación <strong>del</strong> SNS<br />
sobre el ovario, lo que genera una disminución de los receptores β-adrenérgicos en el ovario<br />
en respuesta al aumento de la NA desde el terminal nervioso. Este aumento <strong>del</strong> SNS genera<br />
una pérdida de la ciclicidad estral y de la regulación hormonal comandada por el ovario,<br />
derivando en una pérdida de la relación ciclo estral-cantidad de receptores β-adrenérgicos.<br />
− El bloqueo β-adrenérgicos con propranolol probablemente aumenta el tono <strong>del</strong> SNS sobre el<br />
ovario, esto sin cambiar la cantidad de los receptores β-adrenérgicos. Sin embargo, podría<br />
estar modificada la sensibilidad y/o afinidad de ellos, lo que requiere futuros estudios.<br />
− El bloqueo de los receptores β-adrenérgicos, genera un aumento <strong>del</strong> número de los folículos<br />
antrales totales, y particularmente de los folículos antrales sanos, lo que sugiere un aumento<br />
<strong>del</strong> reclutamiento folicular. Esto reafirma la idea de que la NA apoya y modula procesos que<br />
van más allá de la ovulación y secreción esteroidal.<br />
− El aumento de las estructuras foliculares sanas se correlaciona con la recuperación de la<br />
función hormonal <strong>del</strong> ovario (posible aumento en la vía de síntesis de hormonas esteoidales).<br />
Esta recuperación de la función esteroidogénica <strong>del</strong> ovario estaría favoreciendo el rescate de<br />
la ciclicidad estral.<br />
− El aumento <strong>del</strong> número de cuerpos lúteos y <strong>del</strong> porcentaje de ciclicidad estral, sugiere una<br />
reactivación <strong>del</strong> proceso de la ovulación. En el caso de las estructuras quísticas vemos una<br />
disminución <strong>del</strong> número (prequistes y quistes) y el tamaño de algunas de ellas (folículo tipo<br />
III y prequiste). Estos cambios en la población folicular nos permite proponer un retraso o<br />
detención en la cinética de la formación quística y un favorecimiento de la ovulación.<br />
66
6.2 Conclusión general<br />
Durante el envejecimiento reproductivo existe un aumento <strong>del</strong> tono adrenérgico sobre el<br />
ovario, y con el bloqueo β-adrenérgico se ha logrado mejorar la funcionalidad ovárica,<br />
evidenciado en la recuperación de la esteroidogénesis y foliculogénesis de la gónada, dando a<br />
este fármaco expectativas para su uso a nivel clínico como terapia de ayuda, para favorecer la<br />
función ovárica perdida en la etapa de sub-fertilidad.<br />
67
7 Proyección<br />
Los cambios sociales que ha experimentado la mujer en este último tiempo, le ha dado<br />
una mayor cabida en el mundo laboral, generando como consecuencia una postergación de la<br />
maternidad (1) hacia mas allá de los 36 años, periodo en donde comienza la subfertilidad (8).<br />
Este periodo se caracteriza, dentro de otras cosas, por la dificultar de concebir naturalmente<br />
(3;5), y por la disminución <strong>del</strong> porcentaje de éxito en la fertilización asistida o in vitro (5;6).<br />
Considerando estas dificultades se hace necesario comprender cuales son los cambios<br />
que gatillan el cese de la fertilidad, para poder diseñar posibles ayudas farmacológicas, que<br />
permitan tener un mejor desempeño ovárico y hormonal en el periodo de la subfertilidad<br />
femenina. Una de estas estrategias fue la que se quiso investigar en este trabajo, al bloquear la<br />
comunicación <strong>del</strong> SNS con el ovario, y podemos concluir en base a nuestros resultados, que el<br />
uso de propranolol es de gran ayuda en la recuperación de la función ovárica, pero como único<br />
fármaco no es suficiente considerando los resultados observados de la progesterona plasmática.<br />
Pero es probable que con estudios futuros, se aclaren algunos puntos no resueltos en este trabajo,<br />
lo que nos podría decir si el bloqueo β-adrenérgico, pudiera llegar a ser una buena alternativa<br />
farmacológica de asistencia que genere: un aumento en la ovulación y un retraso en la aparición<br />
de las estructuras quísticas, que en mujeres, al igual que en ratas, aparecen con la edad<br />
68
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