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Fisiologia Reprodutiva Paula Dumas Figueiredo – Turma XXI O processo reprodutivo feminino envolve o sistema nervoso central (sobretudo o hipotálamo), a glândula pituitária (hipófise), o ovário e o útero (endométrio). Todos devem funcionar de maneira apropriada a fim de que a reprodução ocorra normalmente. O hormônio liberador de gonadotrofina hipotâmico (GnRH) regula, de maneira simultânea, tanto o hormônio luteinizante (LH) quanto o hormônio folículo estimulante (FSH) na hipófise ao ser secretado de modo pulsátil. A frequência do pulso determina a quantidade relativa de secreção de LH e FSH. O ciclo menstrual caracteriza-se por uma série de eventos que ocorrem em diversos níveis do eixo “hipotálamo-hipófise-ovário”. O hormônio liberador das gonadotrofinas (GnRH) é liberado em pulsos e atuará sobre as células hipofisárias, resultando na liberação das gonadotrofinas, e estas, por sua vez, serão responsáveis pelo recrutamento, desenvolvimento dos folículos ovarianos e ovulação. Os hormônios esteroides produzidos pelos ovários durante a folicugênese ou por conversão periférica atuarão por meio de uma ação de feedback positivo ou negativo sobre o hipotálamo e a hipófise, determinando a regulação deste processo. Na grande maioria das mulheres, o ciclo menstrual tem uma duração de 25 a 30 dias; por convenção, o primeiro dia da menstruação é considerado o primeiro dia do ciclo. O ciclo menstrual pode ser dividido em três fases: (1) fase folicular, período em que o folículo dominante é selecionado e se desenvolve sob a ação do hormonio folículo- estimulante (FSH) até se tornar um folículo de Graaf maduro; (2) período ovulatório, no qual se retoma o processo de maturação do oócito e ocorre a ruptura folicular; (3) fase lútea, período em que o folículo ovulatório se converte em corpo lúteo, estrutura encarregada de produzir a progesterona, hormônio fundamental no preparo endometrial, tornando-o receptivo à implantação embrionária. A duração da fase lútea normalmente é fixa (14 dias); desse modo, a duração do ciclo menstrual é determinada pela variação na duração da fase folicular, ou seja, o tempo necessário para que o folículo se desenvolva e atinja sua maturidade ( 10 a 14 dias). Eixo Hipotálamo-Hipófise-Ovário O hipotálamo é uma pequena estrutura neural situada na base do cérebro, acima do quiasma óptico e abaixo do terceiro ventrículo. Tem conexão direta com a glândula pituitária (hipófise), sendo essa parte do cérebro fonte de muitas secreções hipofisárias. O GnRH é um dos principais produtos de secreção do hipotálamo e é responsável pela regulação da secreção de gonadotrofinas pela hipófise. É um decapeptídeo secretado de forma pulsátil pela porção do hipotálamo conhecida como núcleo arqueado ou infundibular, cujos prolongamentos axonais terminam na eminência mediana e na haste infundibular. Este é então captado e transportado pelo plexo capilar até o sistema porta-hipofisário. Sua função é exercida na adeno-hipófise, ou seja, estimular a secreção de gonadotrofinas. Após sua produção, o GnRH é captado e transportado pelo plexo capilar até o sistema porta-hipofisário. Sua função é exercida sobre a adenohipófise, que consiste em estimular a secreção das duas gonadotrofinas, FSH e hormônio luteinizante (LH). Para sua adequada atuação ele deve ser liberado de forma pulsátil. A administração contínua de GnRH leva ao fenômeno chamado down-regulation, no qual os receptores gonadotróficos sensíveis ao GnRH são reduzidos; do mesmo modo, uma exposição intermitente e contínua ao GnRH leva ao up-regulation, aumentando o numero de receptores. O GnRH apresenta uma meia-vida muito curta (2 a 4 minutos). A fase folicular é caracterizada por frequentes pulsos de pequena amplitude. No final desta fase, ocorre uma elevação tanto na frequência como na amplitude desses pulsos. Já na fase lútea, ocorrem aumento do intervalo entre os pulsos e redução gradativa da amplitude. Uma série de influências endógenas e ambientais pode influenciar a secreção adequada do GnRH. Algumas dessas situações estão bem documentadas na literatura médica, tais como exercícios físicos, estresse, problemas emocionais, dietas e demanas nutricionais. Estas condições podem levar a regulação incorreta do eixo hipófise-ovário e, assim, à amenorreia secundária. Agonistas dos hormônios liberadores de gonadotrofinas Usados clinicamente, os agonistas GnRH são modificações da molécula nativa para aumentar a afinidade ou diminuir a degradação do receptor. Seu uso leva à ativação persistente dos receptores GnRH, como se existisse exposição contínua a GnRH. Conforme seria predito pelos experimentos de infusão constante de GnRH, isso leva à supressão da secreção da gonadotrofina. Uma liberação inicial de gonadotrofinas é seguida por uma profunda supressão da secreção. A liberação inicial de gonadotrofinas representa a secreção de estoques hipofisários em resposta à ligação de receptores e ativação. Com a ativação persistente do receptor de GnRH, entretanto, há o efeito de regulação negativa (down-regulation) e a diminuição na concentração de receptores de GnRH. Como resultado, a secreção de gonadotrofina diminui e a produção de esteroides sexuais cai a níveis vistos em castração. Modificações adicionais da molécula de GnRH resultam em um análogo que não apresenta qualquer atividade intrínseca, mas compete com o GnRH pelo mesmo sítio receptor. Esses antagonistas de GnRH produzem um bloqueio competitivo de receptores de GnRH, evitando, assim, a estimulação por GnRH endógenos e causando uma queda imediata na secreção de gonadotrofina e de esteroides sexuais. Hipófise A região anterior da hipófise (adeno-hipófise) é responsável pela secreção de diversos hormônios reguladores, como FSH, LH, TSH e ACTH, mas também de GH e prolactina (PRL). Cada hormônio é produzido por um tipo específico de célula hipofisária. As chamadas gonadotrofinas (FSH e LH) são produzidas pelos gonadotrofos e são responsáveis pela estimulação da foliculogênese, ovulação e regulação da produção dos hormônios esteroides sexuais pelos ovários. A meia-vida do FSH é de cerca de 3 a 4 horas e a do LH, de cerca de 20 minutos. A secreção de ambos ocorre de forma pulsátil. Ovário Os ovários são as duas gônadas femininas responsáveis pela produção de esteroides sexuais e pelo desenvolvimento dos folículos imaturos até sua fase final de amadurecimento, tudo isso sob a influência das gonadotrofinas hipofisárias. O número máximo de oócitos é de cerca de 6 a 7 milhões, por volta da 20ª semana de gestação; ao nascimento, este número é de cerca de 1 a 2 milhões, e na fase puberal, quando então se iniciará o ciclo menstrual com folículos ovulatórios, este número é de apenas 300 a 500 mil. Estes oócitos estão parados no estágio diplóteno da meiose até que o processo de ovulação se inicie. Em cada ciclo menstrual, quase 1000 folículos são perdidos pelo processo de atresia, e apenas um chegará à fase madura e será ovulado. Desse modo, ao longo de toda a vida reprodutiva das mulheres, apenas 300 a 400 óvulos são ovulados. Útero A camada funcional do endométrio corresponde a dois terços do endométrio. A decídua basal, terço inferior do endométrio, sofre muito pouca variação ao longo do ciclo menstrual e é responsável pela regeneração do endométrio após a menstruação. Podemos definir três fases distintas do endométrio durante o ciclo menstrual, as quais são determinadas pelos diferentes estímulos dos hormônios produzidos pelos ovários: endométrio proliferativo, endométrio secretor e endométriomenstrual. O endométrio proliferativo contém um grande número de glândulas, células estromais e células vasculares endoteliais. A síntese de DNA é intensa e a atividade mitótica, elevada. O número máximo de células endometriais ocorre por volta dos dias 8 e 10 do ciclo, o que corresponde ao pico mais elevado de estradiol, com maior número de receptores endometriais e maior número de mitoses.Observa-se uma pseudo-estratificação. Outra característica importante é o aumento das células ciliadas e microviladas, importantes para a fase seguinte do endométrio, a fase secretora. O endométrio secretor caracteriza-se pela atuação da progesterona produzida pelo corpo lúteo em contrapartida à ação estrogênica. Ocorre diminuição do número de receptores estrogênicos endometriais com redução tanto nas mitoses como na síntese de DNA. O estroma permanece inalterado até o sétimo dia após a ovulação, quando se inicia um edema progressivo do tecido. Nessa fase, o endométrio tem seu crescimento restrito e as glândulas encontram-se tortuosas com colabamento dos vasos espiralados. O endométrio menstrual se caracteriza por uma ruptura irregular do endométrio, chamada funcional. Esta sequencia de eventos ocorre devido ao término da vida funcional do corpo lúteo, o que ocasiona a redução da produção de estrogênio e progesterona. A redução dos níveis desses hormônios leva a reações vasomotoras, perda decidual e à menstruação. Os espasmos vasculares levam à isquemia e à perda do tecido. Prostaglandinas são produzidas, o que intensifica os vasoespasmos e leva à ocorrência de contrações miometrais. O fluxo menstrual pára como resultado dos efeitos combinados da vasoconstrição prolongada, colapso tecidual, estase vascular e reparação induzida pela ação estrogênica. A camada basal do endométrio permanece intacta, podendo assim iniciar a reparação da camada funcional. Fisiologia do Ciclo Menstrual O ciclo menstrual pode ser dividido em três fases: fase folicular, ovulação e fase lútea. A complexa interação do eixo hipotálamo-hipófise-ovário e a adequada produção hormonal nas diferentes fases são essenciais para que o processo de ovulação ocorra de maneira adequada, possibilitando a obtenção de uma possível gravidez ou, caso esta não aconteça, a retomada do processo para uma nova oportunidade. Fase Folicular A fase folicular é a primeira do ciclo menstrual; nela, uma nova coorte de folicuos é recrutada para a seleção do folículo dominante. A duração dessa fase é de cerca de 10 a 14 dias. Nessa fase, o folículo destinado à ovulação passa pelos estágios de folículo primordial, folículo pré- antral, antral e pré-ovulatório. O desenvolvimento folicular é um processo contínuo e dinâmico que só se interrompe quando essa reserva chega ao fim, ou seja, os folículos crescem e entram em atresia continuamente, mesmo durante a gestação ou em ciclos anovulatórios. O número de folículos que iniciarão o processo de crescimento depende do pool de cada mulher, nos processos em que ocorrem lesões deste tecido ou, em caso de ooforectomia unilateral, os folículos remanescentes sofrem uma redistribuição. Importante salientar que o inicio do processo de crescimento folicular é independente do estímulo das gonadotrofinas, diferentemente da definição do folículo dominante ovulatório. Nessa fase, sob ação do FSH, ocorrem uma multiplicação das células cuboides da granulosa e uma diferenciação das células estromais circunjacentes em camadas celulares concêntricas, designadas como teca interna e teca externa. As células da granulosa têm a capacidade de sintetizar as três classes de hormônios esteroides (estrogênios, androgênios e progestogênios); contudo, a produção estrogênica é muito superior. Os androgênios produzidos são convertidos em estrogênios por ação enzimática (aromatase) induzida pela ação do FSH. Dessa maneira, o FSH aumenta a produção estrogênica, promovendo não só o crescimento da granulosa, como também estimulando a atividade da aromatase. Ao longo do processo, o FSH e o estrogênio aumentam a quantidade de receptores na granulosa para FSH. Para que ocorra um perfeito desenvolvimento folicular inicial existe um delicado equilíbrio entre os níveis de androgênio e estrogênio. Uma elevação dos níveis androgênicos pode superar a capacidade de aromatização da granulosa da granulosa, levando ao desenvolvimento de um ambiente androgênico e à atresia folicular. Assim sendo, o sucesso do desenvolvimento folicular depende de sua capacidade em transformar seu microambiente androgênico em um microambiente estrogênico. O acúmulo de líquido intercelular na granulosa leva à formação do antro. Este liquido proporciona um ambiente em que os oócitos e as células da granulosa podem interagir com os hormônios que são, predominantemente, estrogênio e FSH. Enquanto o estrogênio exerce uma ação positiva sobre o FSH em nível folicular, sua ação de feedback negativo no nível hipotálamo-hipófise faz com que os níveis de FSH sofram uma redução no meio da fase folicular, sendo este processo determinante para seleção do folículo dominante. Esta seleção ocorre por volta do quinto dia do ciclo. Na metade da fase folicular, sob a influência do estrogênio (feedback positivo sobre a hipófise), os níveis de LH se elevam juntamente com o número de seus receptores nas células da teca ( o aumento dos receptores de LH ocorre devido à ação do FSH). O LH estimulará a produção androgênica pela teca, e estes androgênios serão aromatizados para estrogênios. Inicia-se o chamado ciclo “duas células, duas gonadotrofinas”, no qual os androgênios são produzidos na teca sob a ação do LH e aromatizados a estrogênios na granulosa sob ação do FSH. Todo esse processo é modulado por uma série de fatores de crescimento e por peptídeos autócrinos e parácrinos. A inibina e a folistatina são produzidas pelas células da granulosa e têm uma ação negativa em nível hipofisário na produção de FSH, enquanto a ativina, produzida tanto na hipófise como na granulosa, tem uma ação positiva na produção do FSH. No período pré-ovulatório, a produção de estrogênio atinge um nível limítrofe para permitir o pico de LH que inicia o processo de luteinização e produção de progesterona pela granulosa. Esta produção de progesterona é a responsável pelo pico de FSH da metade do ciclo, importante para o aumento de receptores de LH. A elevação dos androgênios nessa fase é importante para o processo de atresia da granulosa e também para a elevação da libido. Ovulação O processo de ovulação se caracteriza pela retomada da meiose, sendo iniciada pelo pico de LH. O processo de meiose só se completa após a fertilização do oócito pelo espermatozoide. Nesta fase ocorrem a luteinização das células da granulosa, a expansão do cumulus ovariano e a produção de prostaglandinas (séries E e F) e outros eicosanoides, modificações imprescindíveis para a ruptura do folículo. Após o pico de LH, a produção de progesterona se eleva de forma progressiva. Provavelmente esta elevação seja responsável pela posterior queda dos níveis de LH após a ovulação (feedback negativo). A progesterona também aumenta a distensibilidade da parede folicular. A parede torna-se delgada e estirada, e o escape do oócito ocorre após ação de enzimas proteolíticas que digerem o colágeno. A produção dessas enzimas é induzida pela ação de LH, FSH e progesterona. Sob o estímulo das gonadotrofinas, as células da granulosa e da teca produzem o ativador de plasminogênio. Desse modo é iniciada a produção de plasmina no líquido folicular. A plasmina gera uma colagenase que atua na parede do folículo. Uma série de mecanismosinibitórios impede que esses processos ocorram de forma precipitada. As prostaglandinas, além da ação proteolítica, estimulam a contração das células de musculatura lisa presentes no tecido ovariano, facilitando a expulsão do óvulo. O pico das gonadotrofinas não é suficiente para que ocorra a ovulação. Ë necessário que o folículo encontre-se num estágio apropriado de maturidade, ou seja, a sincronização do crescimento folicular é muito importante. Os dois principais mecanismos que podem explicar a queda dos níveis de LH após a ovulação são a ação exercida pela progesterona, reduzindo a produção de LH, e a queda acentuada dos níveis de estrogênios. A ovulação ocorre cerca de 34 a 36 horas após o início da elevação dos níveis de LH e cerca de 10 a 12 horas após seu pico máximo. Considerando os níveis de estrogênios, a ovulação tende a ocorrer cerca de 24 a 36 horas após o início da elevação dos níveis de estradiol. O pico de LH tem duração de cerca de 48 a 50 horas. Fase Lútea O acúmulo de um pigmento amarelado, a luteína, nas células da granulosa é o que determina a terminologia desta fase, a fase lútea. A elevação dos níveis de progesterona de forma aguda caracteriza esse período do ciclo menstrual, com o pico máximo ocorrendo por volta do oitavo dia após a ovulação, coincidentemente com os maiores níveis estrogênicos e a maior vascularização do endométrio. A progesterona atua suprimindo um novo crescimento folicular. Também corroboram para esta supressão a ação do estrogênio e a elevação da inibina produzida nas células da granulosa luteinizadas, reduzindo os níveis de FSH. Na fase folicular, a produção da inibina é regulada pelos níveis de FSH, enquanto na fase lútea esta regulação é feita pelo LH. O tempo de duração considerado normal para a fase lútea é de 11 a 17 dias ( até que ocorra a menstruação). O declínio do corpo lúteo ocorre por volta de 9 a 11 dias após a ovulação. Não se sabe ao certo o mecanismo envolvido neste processo, mas uma das principais teorias envolve a ação do estrogênio. Após a morte do corpo lúteo, os níveis baixos de estrogênio, progesterona e inibina removem a ação de feedback negativo que existia sobre a hipófise, permitindo que novos picos de GnRH exerçam sua ação de controle na secreção de gonadotrofinas. Ocorrendo a gravidez, o funcionamento do corpo lúteo é mantido pela ação da gonadotrofina coriônica humana (hCG), mantendo a esteroidogênese até cerca de 9 semanas de gestação. Os estudos mostram que a placenta é capaz de assumir esta função após a sétima semana de gestação.
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