Análogo de GnRH disminuye la secreción de hormona folículo estimulante (FSH) en ovejas prepúberes

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Resumen: La secreción de LH y FSH depende de la liberación pulsátil de GnRH desde el hipotálamo; sin embargo, el grado de dependencia así como la relación entre los pulsos de GnRH y la secreción de FSH es menos clara. Experimentos en monos han mostrado que altas frecuencias de liberación de pulsos de GnRH estimulan preferentemente la secreción de LH, mientras que bajas frecuencias de pulsos de GnRH favorecen la secreción de FSH. Estudios sobre el control de la secreción de FSH en ovejas prepúberes son escasos. Con el objetivo de reconocer la dependencia de la secreción de FSH por parte de la GnRH, se administró un análogo de GnRH en microcápsulas de liberación lenta (Trp6-GnRH, Decapeptyl®) y cuyo efecto bloqueador sobre la secreción de LH ha sido demostrado. El análogo se administró intramuscularmente cada cuatro semanas a partir de las 20 semanas de edad a cinco borregas Suffolk por tres veces. Otro grupo de ovejas prepúberes de las mismas edades recibió el vehículo. Estudios de pulsatilidad de FSH se efectuaron a las, 20, 26 y 30 semanas de edad. Se utilizó el programa Cluster para reconocer las características de la secreción pulsátil de FSH. En las borregas del grupo control no hubo cambios en las características de la secreción pulsátil de FSH entre las 20 y 30 semanas de edad. En el grupo tratado con el análogo de GnRH, las concentraciones plasmáticas de FSH disminuyeron desde 3,4±0,3 ng/mL/5h a las 20 semanas de edad hasta los 0,36±0,1 ng/mL/5h a las 30 semanas de edad (p<0,05), concentración significativamente menor que en el grupo control. La amplitud de los pulsos disminuyó desde 4,4 ± 0,5 a 0,5 ± 0,1 ng/mL a las 30 semanas de edad (p<0,05), la cual fue menor que la exhibida por las borregas de la misma edad del grupo control. La frecuencia no cambió (2,5 ± 0,5 y 2,4 ± 0,2 pulsos/5h). Los resultados permiten concluir que el análogo de GnRH de liberación lenta es capaz de bloquear la secreción de FSH, lo que sugiere que la secreción de FSH es dependiente de GnRH en ovejas prepúberes. La frecuencia de pulsos de FSH no se modificó con el análogo de GnRH.

Palabras clave: FSH, ovejas prepúberes, GnRH, análogo de GnRH, Decapeptyl.

Summary: LH and FSH secretions depend on the pulsatile secretion of GnRH from the hypothalamus. However, the grade of dependency as well as the relationship between pulses of GnRH and pulses of FSH secretion is less clear. Experiments in monkeys have shown that high GnRH pulse frequency favors LH secretion while low frequency of GnRH pulses preferentially stimulates the FSH secretion. The objective of the present work was to recognize the dependence of GnRH on the FSH secretion in prepubertal female sheep. A GnRH agonist analogue in slow release microcapsule preparation was used (Trp6-GnRH, (Decapeptyl®)) whose blocking effect on the LH release has been previously demonstrated. The analogue was injected intramuscularly every 4 weeks beginning at 20 weeks of age three times in five Suffolk ewe lambs. Another group of five lambs received the vehicle of Decapeptyl. Studies of FSH pulsatility were carried out at 20 (before the analogue agonist administration), 26 and 30 weeks of age. The CLUSTER program was used to identify characteristics of FSH secretion: transversal mean (ng/ml/5h), frequency of pulses (number of pulses/5h), amplitude of pulses (ng/ml) and nadir (ng/ml) . In the control group, FSH secretion characteristics did not change between 20 and 30 weeks of age. In the experimental group, mean FSH concentrations decreased from 3.4±0.3 ng/ml/5h at 20 weeks of age to 0.36 ±0.1 ng/mL/ 5h at 30 weeks of age (P<0,05), which was also significantly lower than in the control group of the same age. Amplitude of FSH pulses in lambs of 30 weeks of age were significantly lower than in lambs of 20 weeks of age (4.4 ± 0.5 versus 0.5 ± 0.1 ng/mL respectively, P<0.05), and lower than that exhibited by control ewe lambs of 30 weeks of age. FSH pulse frequency did not change between lambs of 20 and 30 weeks of age in either group. Results show that the GnRH analogue is able to block the FSH secretion suggesting that the FSH secretion is dependant on GnRH stimulation in prepubertal female sheep.

Key words: FSH, female prepubertal sheep, GnRH analogue, Decapeptyl.

INTRODUCCIÓN

La hormona folículo estimulante (FSH) es una glicoproteína de alto peso molecular secretada en pulsos desde los gonadotropos de la hipófisis. Está compuesta de dos subunidades, alfa y beta, codificadas por genes ubicados en cromosomas diferentes (Kraus y col 2001). La subunidad alfa es similar a la de la LH, TSH y HCG, mientras que la beta es diferente y le confiere su especificidad de acción biológica. El control de su secreción es complejo. En parte, su secreción depende de la estimulación ejercida por la GnRH secretada desde el hipotálamo y en parte por la acción de inhibinas, que inhiben su secreción, y de activinas que estimulan su secreción (Carroll y col 1991).

La regulación de la secreción de FSH inducida por la GnRH se inicia con la unión de la GnRH a los receptores acoplados a proteína G ubicados en el gonadotropo. Producto de la activación del receptor se activa una proteína ligante de GTP, lo cual resulta en un aumento en el reciclaje de fosfatidilinositol, activación de proteína kinasa C (Stojilkovic y Catt 1995), la activación de canales de Ca++ y liberación de Ca++ desde sus fuentes de almacenamiento intracelular (Naor 1990). Posteriormente se activa la transcripción del gen de la cadena beta de la FSH. La transcripción del gen que codifica para la subunidad beta de la FSH es mayor cuando los gonadotropos son estimulados con pulsos de GnRH de baja frecuencia que con pulsos de alta frecuencia (Leung y col 1987, Haisenleder y col 1991, Kaiser y col 1997). Esta observación podría explicar en parte la demostración in vivo en monos qué pulsos de GnRH de baja frecuencia conducen a una mayor secreción de FSH que de LH. Por el contrario, pulsos de alta frecuencia facilitan la secreción de LH (Wildt y col 1981). En ovejas adultas ovariectomizadas inmunizadas contra GnRH, la secreción pulsátil de LH se suprimió completamente, mientras que la secreción de FSH se redujo parcialmente. La administración posterior de un análogo de GnRH restauró los pulsos de LH pero no las concentraciones de FSH, y dependiendo de la frecuencia de estimulación aumentó la concentración de FSH en los gonadotropos (Molter- Gerard y col 1999), lo cual reafirma el concepto de la regulación diferencial de la LH y FSH basada en la frecuencia de estimulación. No obstante las evidencias que se dirigen a demostrar que la secreción de FSH-GnRH dependiente es regulada por la frecuencia de estimulación, se ha postulado además que la secreción de FSH depende de un factor liberador de FSH independiente de la GnRH (McCann y col 2001). Estudios en ratas con aplicación de estímulos en diferentes regiones del hipotálamo han conducido a secreción diferencial de FSH (Lumpkin y col 1989), y la destrucción de esas mismas regiones hipotalámicas ha detenido la secreción de FSH pero no la de LH (Lumpkin y col 1989, Marubayashi y col 1999), lo cual sugiere sitios de síntesis separados así como la presencia de un factor selectivo de la secreción de FSH. Más aún, recientemente se ha postulado que la GnRHIII sintetizada en lampreas sería el factor liberador de FSH de mamíferos ya que la administración de este péptido promueve la liberación diferencial de FSH en ratas in vivo e in vitro probablemente a través de su propio receptor (Yu y col 2002). La FSH secretada cumple diferentes funciones biológicas, entre las cuales se puede mencionar la proliferación y secreción de las células de Sertoli e indirectamente la espermatogenésis en machos (Kilgour y col 1998) y en hembras, reclutamiento, selección de folículos ováricos y síntesis de estradiol a partir de precursores androgénicos (Campbell y col 1990, Fortune y col 1991, Campbell y col 2004).

Estudios en ratas machos castrados muestran que la mitad de los pulsos de FSH se presentan en ausencia de pulsos de LH y solo una pequeña fracción de pulsos de ambas gonadotropinas son coincidentes (McCann y col 2001). Resultados obtenidos por Padmanabhan y col (1997) al medir las concentraciones plasmáticas de FSH en ovejas adultas ovariectomizadas muestran que un 93% de pulsos de FSH detectados en la sangre portal se asocian a pulsos de GnRH, en contraste con un 100% de coincidencia entre los pulsos de GnRH y LH. Además, estos autores encontraron que un 31,5% de pulsos de FSH no son coincidentes con pulsos de GnRH. Ellos interpretan este modo de secreción sugiriendo que la secreción de FSH es de tipo basal y episódica y que esta última es regulada por la secreción pulsátil de GnRH. Estudios que se enfoquen a reconocer la dependencia entre la secreción de GnRH y FSH en ovejas prepúberes son escasos. Una metodología empleada para estos objetivos en ovejas adultas es el uso de antagonistas de receptores de GnRH (Padmanabhan y col 2003). En este trabajo se utilizó un análogo agonista de GnRH cuya acción bloqueadora sobre la secreción de LH en ovinos se ha demostrado previamente (Recabarren y col 2002) con el objetivo de reconocer la dependencia entre GnRH y la secreción de FSH en ovejas prepúberes.

MATERIAL Y MÉTODOS

Manejo general de las ovejas prepúberes. Se utilizaron 10 borregas de raza Suffolk, nacidas a fines de agosto, provenientes de la Unidad de Producción Ovina de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Concepción; las borregas se destetaron a los tres meses de edad. Se mantuvieron en pradera, con suplementación diaria con concentrado peletizado (Novillina Champion®). A las 20 semanas de edad (fines de enero), se separaron al azar en dos grupos: un grupo control (n=5) y un grupo experimental, llamado grupo análogo de GnRH. Las borregas del grupo experimental (n=5) se inyectaron a las 20, 24 y 28 semanas de edad con implantes intramusculares (músculo glúteo) de triptorelina, un agonista análogo de GnRH (Trp-6-D-GnRH, Decapeptyl® Ferring. Alemania). El análogo agonista de GnRH se encuentra incorporado en microcápsulas de liberación lenta. El preparado comercial contiene una dosis de 3,5 mg de la hormona. Este esquema de aplicación asegura un efecto continuo por cuatro semanas. Las borregas controles recibieron el vehículo. Tres días antes de los estudios de pulsatilidad de FSH, las borregas se trasladaron a la sala de experimentación, donde se colocaron en bretes individuales. Las borregas se cateterizaron en la vena yugular, bajo anestesia local, utilizando catéteres de silastic Arrow 18 g, de acuerdo a lo descrito en Recabarren y col (1995). Se realizaron muestreos sanguíneos de acostumbramiento siguiendo el mismo protocolo del estudio de pulsatilidad por una hora, dos veces al día, previo al experimento con el fin de minimizar los riesgos de estrés.