Gonadotropine

Human Reproduction Update, Vol.10, No.6 pp. 453–467, 2004

Struttura FSH

L’FSH è un ormone glicoproteico costituito da due catene peptidiche: Una alfa e una beta oltre a contenere degli oligosaccaridi. Questi ultimi giocano un ruolo molto importante nella conformazione tridimensionale della proteina (folding), nell’assemblaggio e nella secrezione. Inoltre ne determinano la velocità di metabolismo e l’interazione con il proprio recettore.

Alfa = 92 a.a.

Beta = 111 a.a.

Nell’uomo gli ormoni gonadotropici sono obbligatori per lo sviluppo e la differenziazione dei spermatogoni, degli spermatociti e dei spermatidi.

Funzioni Fisiologiche FSH

La spermatogenesi può iniziare precocemente nei primati quando FSH ed LH vengono aumentati farmacologicamente o in condizioni patologiche.

Nell’ipogonadismo, l’HCG in combinazione con l’hMG o FSH rappresenta il trattamento di scelta per iniziare la spermatogenesi.

La somministrazione di solo FSH non porta all’iniziazione della produzione di sperma ma solo ad un aumento dell’epitelio germinale.

Nell’uomo c’è una variabilità stagionale nella produzione di sperma che raggiunge valori molto bassi in estate.

Inizio della spermatogenesi

FIG. 3. The cycle of the seminiferous epithelium of the rhesus monkey depicted in a highly schematic manner to emphasize its recurring nature.The cellular associations that define the stages of the cycle as described by Clermont (55) are indicated with Roman numerals I–XII. The circumference represents time, and the width of each segment is proportional to the duration of each stage, which was derived from the frequency of each stage in 1000–2000 seminiferous tubular cross sections from each of 4 adult male rhesus monkeys (G. R. Marshall, unpublished observations). The increasing intensity of the orange/red color represents maturation of the cell types as the process of spermatogenesis unfolds.Spermatogenesis begins in stage IX when half of the population of Ap spermatogonia divide and produce the first generation of type Bspermatogonia (B1). Coincidentally, the remaining Ap spermatogonia also divide to produce Ap spermatogonia, thereby renewing the population of these stem cells. Spermatogenesis terminates in stage VI when S14 spermatids are released into the lumen of the seminiferous tubule.

B1–B4, Four generations of type B spermatogonia; PL, preleptotene primary spermatocytes; L, leptotene spermatocytes; Z, zygotene spermatocytes; P, pachytene spermatocytes; MII, completion of meiosis; S1–S14, spermatids at each of the 14 steps of spermiogenesis. The arrows and arrowhead indicate mitosis and the completion of meiosis, respectively. A similar approach to the representation of mammalian spermatogenesis was previously employed by Roosen-Runge (72).

Increased FSH - recruits follicles - stimulates estradiol production - stimulates granulosa cell proliferation

- increases LH receptors on theca cellsIncreased LH stimulates androgen production

Secondary/tertiary follicles secrete estradiol GnRH pulse frequency increases

upregulation of GnRH receptors

increased synthesis of LH/FSH

Dominant (Graafian) follicle presides produces progesterone and increased estradiol production increase in number of progesterone receptors further increases in LH/FSH synthesis increased GnRH pulse amplitude and frequency LH surge is triggered ovulation

LH stimulates progesterone synthesis by corpus luteum Progesterone suppresses LH/FSH release

decreases number of estrogen receptors

decreases folliculogenesis

Steroid suppression of LH/FSH release decreases progesterone synthesis

causes corpus luteum regression

increase in FSH initiates follicular

recruitment, etc.

pregnancy

Downloaded from: StudentConsult (on 1 December 2005 07:47 PM)© 2005 Elsevier

Estradiol stimulates endometrial cell growth increases # of progesterone receptors

Progesterone stimulates endometrial glandular activity decreases # of estradiol

receptors

pregnancy

FSH nella donna

Diversi trials clinici hanno mostrato che la somministrazione di hMG (miscela di FSH ed LH) rispetto all’FSH di origine ricombinante ha prodotto un aumento del 4 % di nascituri vivi in protocolli di fertilizzazione in vitro.

Nella produzione di oociti il trattamento con gonadotropine è un trattamento di seconda linea. Si preferisce il trattamento con clomifene.

Ormone luteinizzante (LH)

Nella donna l’innalzamento acuto delle concentrazioni ematiche di LH portano all’ovulazione e allo sviluppo del corpo luteo.

Nell’uomo dove l’LH è chiamato Interstitial Cell Stimulating Hormone (ICSH), stimola le cellule di Leydig per la produzione del Testosterone

LH è una glicoproteina dimerica ed ognuna delle subunità è legata ad una molecola di zucchero. La struttura è simile all’FSH, TSH e hCG. Il dimero contiene due subunità polipeptidiche denominate alfa e beta. La subunità alfa dell’LH dell’ FSH, del TSH e dell’hCG sono identiche e contengono 92 aminoacidi. La subunità beta varia e l’LH ha una subunità beta di 121 aminoacidi ed interagisce con il recettore dell’LH. La porzione zuccherina è composta da fruttosio, galattosio, mannosio, galattosamina, glucosamina e acidi sialici I quali sono critici per la sua emivita. L’emivita dell’LH è di soli 20 minuti.

La sindrome policistica ovarica (PCOS) è una comune malattia presente nelle donne caratterizzata da disfunzioni ovulatorie ed iper androgeniemia. Una caratteristica clinica è quella di un elevato rapporto LH:FSH ovvero un elevato contenuto di LH responsabile dell’androgeniemia. Mentre nella fase luteale il progesterone in donne normali riduce il rilascio pulsatile di GnRH nelle donne con PCOS il progesterone non riduce i livelli di GnRH per insensibilità delle cellule ipotalamiche al progesterone. Questa ridotta sensibilità sembra mediata dagli androgeni in quanto la flutamide, un antagonista androgeno, fa riprendere la sensibilità all’ipotalamo.La PCOS avviene generalmente in età giovanile.

Ipersecrezione di LH

Effetti delle gonadotropine sulla motilità uterina

La concentrazione di FSH e del suo recettore sono elevati nella fase pro-estro producendo rilassamento e quindi apertura della cervice dell’utero, mentre la concentrazione di LH è elevata nella fase luteale e produce contrazione della cervice dell’utero

human chorionic gonadotropin (HCG)

L’HCG placentale rimpiazza l’LH pituitario nel controllo della produzione di progesterone dall’inizio fino alle 6 settimane di gravidanza. L’HCG mantiene l’angiogenesi delle arterie spirali miometriali per tutta la durata della gravidanza. Inoltre promuove la fusione dei citotrofoblasti villosi ai sinciziotrofoblasti. Entrambe queste funzioni sono di importanza fondamentale per il funzionamento della placenta.

USO DIAGNOSTICO HCG

- Il primo uso nei test dell’HCG approvato dala FDA è stato quello della determinazione della gravidanza.- Oggigiorno si può usare il test HCG negli atleti per determinarne il doping- Tra le nuove applicazioni si possono osservare le forme iperglicosilate di HCG per scoprire se il soggetto è portatore della sindrome di Down e nella diagnosi della PSTT (placental site trophoblastic tumor - tumore alla placenta)