UNA DIAGNOSTICA ECCEZIONALE PER IL TRATTAMENTO DELLE MALATTIE DEL SISTEMA RIPRODUTTIVO. Ormone antimulleriano (AMH)

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1 UNA DIAGNOSTICA ECCEZIONALE PER IL TRATTAMENTO DELLE MALATTIE DEL SISTEMA RIPRODUTTIVO Ormone antimulleriano (AMH)

2 Sommario» Introduzione... 3» Biosintesi... 3» Funzione fisiologica... 4 Stadio fetale... 4 Stadio postnatale... 5 > Maschi... 5 > Femmine... 5 > Livelli... 6» Utilità diagnostica: prospettive e possibilità... 8» Utilità diagnostica: applicazioni pratiche... 9» Bibliografia... 10

3 Ormone antimulleriano (AMH) Introduzione L ormone antimulleriano (AMH) è una glicoproteina dimerica composta da due monomeri con peso molecolare di 72 kda. 1 AMH appartiene alla superfamiglia dei fattori di crescita trasformanti ß (TGF-ß), che include TGF-ß come pure varie glicoproteine inibine e activine. Tutti i membri di questa famiglia svolgono un ruolo nella crescita e nella differenziazione dei tessuti. L ormone antimulleriano ha diversi nomi: sostanza di inibizione mulleriana (MIS), ormone inibente i dotti di Müller (MIH), fattore inibente di Müller (MIF) e inibitore mulleriano. Biosintesi L espressione di AMH è limitata alle cellule del Sertoli dei testicoli fetali e postnatali nel maschio e alle cellule della granulosa delle ovaie postnatali nelle femmine (Fig. 1). Sezione dei testicoli 2 Testa dell epididimo Dotti efferenti Setti Dotto deferente Il 90% del testicolo è composto da tubuli seminiferi avvolti in spirali strette. Le pareti dei tubuli seminiferi sono costituite da cellule epiteliali, chiamate cellule del Sertoli. Tubuli seminiferi Lobuli testicolari Sezione del follicolo ovarico 3 Strato della teca Lamina basale Antro pieno di fluido follicolare Cellule del cumulo Oocita primario Capillari Strato cellulare della granulosa Struttura del follicolo di Graaf. Lo strato cellulare della granulosa è avascolare: i vasi sono esclusi dallo strato cellulare grazie alla lamina basale, che si forma precocemente durante la vita del follicolo. La lamina basale protegge l oocita. Fig. 1: Produzione di AMH 3

4 Funzione fisiologica L ormone AMH deve il nome alla sua prima funzione documentata nella differenziazione sessuale del feto, ovvero la regressione dei dotti di Müller durante l iniziale differenziazione sessuale maschile. Oltre a mediare questo aspetto cruciale dello sviluppo dell apparato riproduttivo maschile, AMH svolge ruoli regolatori fondamentali sia nelle gonadi postnatali (sviluppo) che nelle gonadi mature. 4 Di seguito è descritta dettagliatamente la funzione fisiologica di AMH sia negli uomini che nelle donne durante tutta la vita. Stadio fetale Il sesso di un essere umano viene determinato nel preciso momento della fecondazione. Tuttavia, la differenziazione sessuale del feto inizia verso la sesta settimana di gestazione. Durante le prime fasi di sviluppo dei mammiferi i feti di entrambi i sessi presentano due paia di dotti: i dotti di Wolff e di Müller (Fig. 2). Nel feto maschile le cellule del Sertoli dei testicoli secernono AMH e androgeni. Gli androgeni provocano lo sviluppo dei dotti di Wolff che vanno a formare l anatomia interna maschile. AMH provoca la regressione irreversibile dei dotti di Müller, che viene completata entro la fine della nona settimana di gestazione. Il ruolo di AMH è essenziale per questo processo. AMH è infatti una delle prime proteine specifiche delle cellule del Sertoli, prodotta dalle gonadi. In assenza di AMH, i dotti di Müller di entrambi i sessi vanno a formare l utero, le tube di Falloppio e la parte superiore della vagina. Nel feto femminile la mancanza di AMH consente ai dotti di Müller di svilupparsi ulteriormente e la mancanza di androgeni determina la regressione dei dotti di Wolff, consentendo lo sviluppo dell anatomia interna femminile. Gonade bipotenziale Differenziazione sessuale Dotto femminile (Müller) Dotto maschile (Wolff) Seno urogenitale +AMH +T Ovidotto Ovaio Testicolo Vescica Epididimo Dotto deferente Utero Cervice Vagina Prostata Vescicola seminale Ormone antimulleriano (AMH) T: testosterone 4 Fig. 2: Differenziazione sessuale nel feto umano 5

5 Ormone antimulleriano (AMH) Stadio postnatale Maschi Con l eccezione della riduzione transitoria nel periodo perinatale, la secrezione testicolare di AMH viene mantenuta a livelli elevati fino alla pubertà, quando la maturazione delle cellule del Sertoli è caratterizzata dalla diminuzione dell attività di AMH.6 La riduzione della produzione di AMH da parte delle cellule del Sertoli durante la pubertà è correlata allo stadio dello sviluppo puberale piuttosto che all età. La diminuzione più significativa di AMH sierico avviene tra gli stadi II e III dello sviluppo puberale di Tanner, contemporaneamente ad un aumento della concentrazione testicolare di testosterone, un evento che si verifica prima dell aumento del testosterone sierico. Questo solleva la seguente domanda: visto che AMH è down-regolato dal testosterone, come è possibile che entrambi i livelli di AMH e testosterone siano elevati durante la vita fetale e nel primo mese di vita? Sembra che il testosterone non inibisca la produzione di AMH nel feto e nei neonati grazie alla mancanza dell espressione del recettore di androgeni (AR) nelle cellule del Sertoli. L espressione di AR aumenta progressivamente dopo la nascita.6 Negli adulti i livelli di AMH rimangono bassi (Fig. 4, pag. 6). Femmine Nelle femmine AMH è prodotto dalle cellule della granulosa ovarica. La produzione di AMH inizia nel periodo perinatale, rimane bassa durante la fase riproduttiva della vita (con un picco minore dopo la pubertà) e diventa estremamente bassa dopo la menopausa.7 L espressione di AMH si osserva nei follicoli in diversi stadi della follicologenesi. La produzione avviene principalmente nei follicoli prenatali e antrali iniziali (dimensione inferiore a 4 mm) e si riduce durante il processo di maturazione finale e la fase luteinica. AMH svolge un ruolo nel reclutamento iniziale e nella selezione del follicolo dominante. Questo processo è mostrato nella figura 3.8 Come descritto, AMH è prodotto dai follicoli in sviluppo (primari e preantrali) nell ovaio postnatale e possiede due meccanismi di azione:» inibizione del reclutamento iniziale dei follicoli (via 1, Fig. 3)» inibizione della crescita FSH-dipendente e della selezione dei follicoli preantrale e antrale piccolo (via 2, Fig. 3) 5

6 1 AMH FSH 2 AMH 2 FSH primordiale primario preantrale antrale Fig. 3: Modello dell azione di AMH nell ovaio ovulatorio Questo principio è coerente con le variazioni suddette nei livelli di AMH. Dalla nascita alla pubertà la dimensione dell ovaio e la presenza dei follicoli antrali cresce gradualmente (con un lieve aumento verso l inizio della pubertà), raggiungendo i loro livelli massimi dopo la pubertà. A questo stadio della vita di una donna sia la riserva ovarica (capacità riproduttiva) che il livello di AMH sierico sono ai rispettivi picchi. La riduzione della riserva ovarica con l età è dovuta alla diminuzione del numero dei follicoli. AMH diminuisce gradualmente fino a livelli molto bassi dopo la menopausa, quando la riserva ovarica è completamente esaurita. 9 Livelli Le variazioni fisiologiche del livello di AMH dipendono da entrambi i sessi e dall età (Fig. 4 e Fig. 5). I livelli di AMH non seguono le fluttuazioni circadiane e rimangono stabili durante il ciclo mestruale (Fig. 6). 10 AMH e testosterone Testosterone AMH Età (anni) Fig. 4: Livelli di AMH e testosterone nell uomo 11 6

7 Ormone antimulleriano (AMH) Andamento delle concentrazioni di AMH Età (anni) >45 Fig. 5: Livelli di AMH nelle donne in età fertile 12 Andamento delle concentrazioni di AMH Giorni Fase follicolare Picco ovulatorio (giorno 14) Fate luteinica Fig. 6: Livelli di AMH durante il ciclo mestruale 12 7

8 Utilità diagnostica: prospettive e possibilità La misurazione dei livelli sierici di AMH rappresenta un utile marcatore dello stato dell apparato riproduttivo sia nei maschi che nelle femmine. Livelli anormali di AMH sono riscontrabili in un ampia gamma di disturbi, che includono: Livelli elevati di AMH» pubertà ritardata maschile» pubertà precoce maschile gonadotropino-indipendente» testotossicosi nei ragazzi» alcuni casi di sindrome da insensibilità agli androgeni» alcuni casi di difetti di biosintesi del testosterone» testicoli disgenetici o ovotesticoli in bambini con condizioni di intersessualità» tumori ovarici a cellule di Sertoli-Leydig» sindrome dell ovaio policistico (PCOS)» tumori a cellule della granulosa Livelli ridotti di AMH» criptorchidismo e anorchia nei ragazzi» alcuni casi di pubertà precoce» disgenesi testicolare» menopausa prematura 8

9 Ormone antimulleriano (AMH) Utilità diagnostica: applicazioni pratiche AMH è essenziale per la corretta differenziazione sessuale maschile come anche per la regolazione della maturazione dei follicoli nelle donne. La determinazione dei livelli sierici di AMH è importante nella valutazione dello stato funzionale delle gonadi e dei disturbi correlati. In particolare la determinazione dei livelli di AMH è utilizzata per i seguenti casi: Determinazione dello stato ovarico nelle donne Il livello di AMH riflette il declino continuo del gruppo di oociti/follicoli che si verifica con l avanzare dell età e quindi l invecchiamento delle ovaie e la transizione menopausale. Viene misurato congiuntamente a FSH e inibina B. 13 La determinazione dei livelli di AMH è utilizzata (ancora con FSH e inibina B) come un valido marcatore della capacità di risposta ovarica in pazienti sottoposte a tecniche di riproduzione assistita. Diagnosi e follow-up della sindrome dell ovaio policistico (PCOS) I livelli sierici di AMH sono elevati nelle donne sterili, anovulatorie, normogonadotrope con PCOS. Diagnosi e trattamento dei tumori a cellule della granulosa I livelli sierici di AMH aumentano in caso di tumori a cellule della granulosa e questo rappresenta un marcatore estremamente sensibile e specifico nel follow-up delle pazienti ovariectomizzate. L identificazione precoce di recidiva è molto importante, perché i tumori a cellule della granulosa presentano un alta incidenza di recidiva, persino oltre i anni dalla resezione del tumore primario. 13 Diagnosi e diagnosi differenziale di pubertà precoce e ritardata maschile La determinazione dei livelli di AMH è utilizzata spesso congiuntamente a quella dei livelli di LH e testosterone. In condizioni di pubertà normale e precoce si osserva una correlazione negativa tra livelli di testosterone sierico e AMH. La pubertà precoce centrale è caratterizzata da un aumento delle gonadotropine ipofisarie e degli androgeni prodotti dai testicoli con livelli normali o in diminuzione di AMH. La pubertà precoce gonadotropino-indipendente, o testotossicosi, è caratterizzata da livelli elevati di androgeni, livelli di gonadotropine estremamente bassi o irrilevabili e una produzione eccessivamente alta di AMH. 6 9

10 Ormone antimulleriano (AMH) Diagnosi di criptorchidismo e anorchia nei ragazzi Tra i neonati maschi si osserva un incidenza di criptorchidismo, cioè la mancata discesa di uno o entrambi i testicoli, del 3 6% (fino al 30% nei neonati prematuri). Questo tasso diminuisce all 1 2% entro i primi 3 mesi con la discesa spontanea dei testicoli. Il trattamento (ormonale e chirurgico) inizia al sesto mese di vita. I livelli di AMH possono essere utilizzati per distinguere i testicoli non discesi (valori normali) dall anorchia (valori estremamente bassi o irrilevabili). 4 Diagnosi differenziale della condizione di intersessualità nei bambini I livelli di AMH riflettono la funzionalità delle cellule del Sertoli. Pertanto, spesso i livelli di AMH sono misurati insieme a quelli di testosterone, che invece riflettono la funzionalità delle cellule di Leydig. Condizioni associate a tessuto parenchimale normale e a un assenza di attività androgena, come la sindrome da insensibilità agli androgeni o i difetti di biosintesi del testosterone, sono caratterizzati da livelli normali o elevati di AMH. La disgenesi testicolare è caratterizzata da valori bassi sia di AMH che di testosterone. La determinazione di AMH facilita la differenziazione tra cause gonadiche e non gonadiche di virilizzazione lieve nelle ragazze prepuberali fenotipiche. In ragazze 46,XX prepuberali virilizzate con ovaie si osservano valori non rilevabili. I livelli aumentano nei bambini con disturbi di secrezione del testosterone, insensibilità agli androgeni, testicoli disgenetici e ovotesticoli. In ragazze affette da tumori ovarici virilizzanti a cellule di Sertoli-Leydig i livelli sono estremamente alti. 4 Bibliografia 1. Picard J.Y., Josso N. Purification of testicular AMH allowing direct visualization of the pure glycoprotein and determination of the yield and purification factor. Mol. Cell Endocrinol., 1984, 12, Section Through Testis (Sezione dei testicoli), St. George s University of London, e-learning unit example/reproduction_anatomy_physiology/male/cstestis.htm&usg= nh018qnp012wx0p1bh7cviagfso=&h=600&w=400&sz=59&hl=cs&start=19&um=1&itbs=1&tbnid=vupwagtmh 94wM:&tbnh=135&tbnw=90&prev=/images%3Fq%3DSertoli%2Bcells%2Btestis%26um%3D1%26hl%3Dcs%26lr%3D%26tbs%3Disch:1 3. The Ovarian Follicle (Il follicolo ovarico), St. George s University of London, e-learning unit newfollicle.gif&imgrefurl= 0vY4gZXiMrEEToyVpawqXOapvWE=&h=360&w=49 7&sz=53&hl=cs&start=58&um=1&itbs=1&tbnid=oOR7fkq680RjZM:&tbnh=94&tbn =130&prev=/images%3Fq%3Dgranulosa%2Bcells%2Bovary%2Bphysiology%26start%3D42%26um%3D1%26hl%3Dcs%26lr%3D%26sa%3DN%26ndsp%3D21%26tbs%3Disch:1 4. Lee M.M., Misra M., Donahoe P.K., MacLaughlin D.T. MIS/AMH in the assessment of cryptorchidism and intersex conditions. 2003, Mol. And Cell. Biotechnology, 211, Matzuk M.M., Lamb D.J. The biology of infertility: research advances and clinical challenges. 2008, Nature Medicine 14, Rey R., Lukas-Croisier C., Lasala C., Bedecarras P. AMH/MIS: what we know already about the gene, the protein and its regulation. 2003, Mol. And Cell. Endocrinol. 211, Feyereisen E. et al. AMH: Clinical Insights Into a Promising Biomarker of Ovarian Follicular Status. 2006, RBMOnline 6, Visser J.A., dejong F.H., Laven J.S.E., Themmen A.P.N. AMH: A New Marker for Ovarian Function. 2006, Reproduction 131, Van Disseldorp J., Faddy M.J., Themmen A.P.N., De Jong F.H., Peeters P.H.M., Van der Schouw Y.T., Broekmans F.J.M.: Relationship of serum AMH concentration to age at menopause. J.Clin. Endocrinol. Metab. 2008, 93(6), La Marca A., Stabile G., Carducci Artenisio A., Volpe A.: Serum AMH throughout the human menstrual cycle. Hum. Reprod. 2006, 21(12), Fig. 4: Adattata da: Pasqualini, T., Chemes, H., Rivarola, M.A., Testicular testosterone levels during puberty in cryptorchidism. Clin. Endocrinol. (Oxf) 15, Fig. 5, 6: R.A. Anderson, S.M. Nelson, W.H.B. Wallace Measuring anti-müllerian hormone for the assessment of ovarian reserve: When and for whom is it indicated? 2012, Maturitas 71, La Marca A., Volpe A.: AMH in female reproduction: is measurement of circulating AMH a useful tool? Clin. Endocrinol., 2006, 64,

11 Questo documento non è da intendersi come promozione off-label dei prodotti Beckman Coulter. Il prodotto non è disponibile in tutti i mercati. Beckman Coulter e il logo stilizzato sono marchi commerciali di Beckman Coulter, Inc. registrati all USPTO (Ufficio statunitense per i brevetti e i marchi commerciali). Per gli indirizzi e i numeri di telefono degli uffici di Beckman Coulter nel mondo, visitare il sito Web: BR-14059C ITA B Beckman Coulter, Inc.

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