Desarrollo y mantención de ovario poliquístico en rata por sobrestimulación adrenérgica

Abstract

El síndrome del ovario poliquístico (SOP), es la patología endocrina más común que afecta las mujeres durante su etapa reproductiva, se presenta en una variedad de fenotipos heterogéneos que van desde una condición de amenorrea hasta ciclos menstruales conservados y da cuenta de más del 75% de todas las formas de infertilidad ovulatoria. Hasta el momento no existen características únicas que tengan el suficiente valor predictivo que permitan explicar el desarrollo del SOP. De esta forma los modelos animales experimentales que presenten características de SOP, son muy valiosos para entender la etiología de este síndrome. En relación a ello, nuestro grupo de trabajo ha obtenido evidencia experimental que el ovario está bajo un control neuroendocrino efectuado por la participación interactiva de las gonadotrofinas, la inervación noradrenérgica y peptidérgica del ovario y una familia de factores neurotróficos que regulan las etapas iniciales de desarrollo folicular. Con modelos experimentales de administración de valerato de estradiol y de estrés por frío, se ha reunido evidencia que permite sugerir que la formación de ovario poliquístico en rata es consecuencia de un aumento de la actividad nerviosa simpática ya sea de origen local u originado a nivel hipotalámico y que se proyecta al ovario a través del nervio ovárico superior. En esta tesis se estudió un modelo farmacológico que remeda un tono adrenérgico aumentado, estimulando “in vivo” los receptores β-adrenérgicos mediante la administración del agonista isoproterenol, en su efecto sobre el desarrollo y mantención de la condición de ovario poliquístico en rata, así como la reversión mediante el bloqueo con el antagonista propranolol. Con este objetivo se administró una dosis de isoproterenol descrita para inducir hipertrofia cardíaca. Ratas hembras adultas recibieron por vía subcutánea 125µg/kg de peso durante 10 días. Tomando en consideración el tiempo requerido para completar el desarrollo folicular las ratas se sacrificaron en día de estro al finalizar el tratamiento (ISO 10+1) o 30 días después de finalizada la administración del agonista (ISO 10+30). Con el fin corroborar la relación causal de los cambios observados, se bloqueó el efecto del agonista mediante la administración conjunta del antagonista β-adrenérgico propranolol. Los resultados obtenidos mostraron que isoproterenol (ISO 10+1) además de generar hipertrofia cardíaca, altera el desarrollo folicular generando estructuras quísticas y que mientras isoproterenol está presente, los ovarios tienen una capacidad aumentada de secretar andrógenos. El bloqueo con propranolol no solo previene la hipertrofia cardíaca, sino que también evita la formación de quistes y revierte el efecto de isoproterenol sobre la actividad secretora de andrógenos. Treinta días después de finalizado el tratamiento (ISO 10+30) en el ovario todavía perduran las estructuras quísticas lo que pudo ser revertido por propranolol. La alteración en el desarrollo folicular inducido por el agonista no afectó la ciclicidad estral, ni al los niveles circulantes de progesterona, androstenediona, testosterona y estradiol ni capacidad ovulatoria estimada por presencia de cuerpos lúteos en el ovario y número de ovocitos presentes en el oviducto, lo que hace suponer que no hay compromiso del eje endocrino. Sin embargo se detectó aumento del nivel plasmático de LH y aumento del contenido intraovárico de NGF. Este aumento de neurotrofina, no se acompañó de cambios en otros marcadores nerviosos. El contenido de NE y de receptores β-adrenérgicos en ovario, y el contenido de NE y TH en gangio celíaco, sitio donde reside el soma de las neuronas simpáticas que inervan el ovario, no presentó diferencias con respecto al grupo control. Cabe señalar que el alza de ambos factores tróficos LH y NGF no fue revertido por propranolol. Si bien los resultados no permiten dilucidar si esta es una asociación cirucunstancial, el azla de NGF y la detección del recpetor p75NTR en la pared de los folículos en desarrollo y en las estructuras prequísticas como el folículo tipo III sugieren que esta señal trófica inducida por isoproterenol podría participar en la mantención de la condición de ovario poliquístico. En conclusión el presente trabajo indica que la estimulación β-adrenérgica es un componente del desarrollo y mantención de la condición de ovario poliquístico, abrendo la posibilidad de un manejo farmacológico de SOP.

Polycystic ovarian syndrome (PCOS), the most common ovarian endocrine disorder in women of reproductive age, could be expressed in heterogeneous phenotypes like women suffering amenorrea or women with conserved menstrual cycles. Indeed his clinical condition represents 75% of ovulatory infertility. Untyl now, there are no unique characteristics that have sufficient predictive value to explain the development of PCOS, then experimental animal models that exhibit characteristics of PCOS are invaluable tools for understanding the etiology of this syndrome. Our group has obtained experimental evidence that the ovary is under neuroendocrine control carried out by the interactive participation of gonadotropins, noradrenergic and peptidergic ovarian innervation and ovarian neurotrophic factors regulating the early stages of follicular development. In female rat treated with estradiol valerate or under cold stress, it was find evidence suggesting that polycystic ovary development is consecuence of increased sympathetic nerve activity either locally or originated in the hypothalamus and projected to the ovary via the superior ovarian nerve. In the present thesis we study a pharmacological model that mimics increased adrenergic tone via "in vivo" stimulation of the β-adrenergic receptors with the agonist isoproterenol, its effect on the development and maintenance of polycystic ovarian condition in rats, and the blockade by the antagonist propranolol. Isoproterenol in doses described by others to induce cardiac hypertrophy were administrated to adult female rats subcutaneously, 125μg/kg weight, during 10 days. Taking into consideration the time required to complete follicular development, rats were sacrificed at the next oestrus day after the treatment (ISO 10+1) or 30 days after the end of administration of the agonist (ISO 10+30). In order to confirm the causal relationship between the treatment and the observed changes in the ovary, we check the blockade effect of the adrenergic antagonist propranolol. The results showed that isoproterenol (ISO 10+1) generate cardiac hypertrophy, and anomalous follicular development like cystic structures in the ovary. Wile isoproterenol is present, the ovaries have an increased capacity to secrete androgens. Blockade with propranolol not only prevents cardiac hypertrophy, but also prevents the formation of follicular cysts and reverses the effect of isoproterenol on the secretory activity of androgens. Thirty days after the end of treatment (ISO 10+30) ovarian cysts were still present. This cystic phenotype was reversed by propranolol. Altered follicular development induced by the agonist neither affected estrous cyclicity, nor circulating levels of progesterone, androstenedione, testosterone and estradiol. The ovulatory capacity estimated by presence of corpus luteum in the ovary and the number of oocytes found in the oviduct were conserved which suggests the absence of endocrine axis compromise. Plasmatic LH and intraovarian NGF were increased. Although increased in neurotrophin, no changes in other neural markers were detected. The ovarian content of NE and β-adrenergic receptors were not different from the control group as well as NE content and TH in celiac ganglia where the soma of sympathetic neurons that innervate the ovary lies. It should be noted that the rise in both LH and trophic factors NGF was not reversed by propranolol. Although our results do not discarded a cirucunstancial relationship between LH and NGF rise, the detection of p75NTR on the wall of the developing follicles and as the follicle prequísticas structures like type III follicles suggest that this trophic signal induced by isoproterenol may participate in the maintenance of polycystic ovarian condition. In conclusion, the present study indicates that β-adrenergic stimulation is part of the development and maintenance of the condition polycystic ovary raising the possibility of pharmacological management of PCOS