Utilizzo clinico dell'inibina B in Andrologia

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1 Utilità Clinica dell'ormone Antimulleriano e dell'inibina B Modena, 23 Gen Utilizzo clinico dell'inibina B in Andrologia Antonio Granata U.O. Endocrinologia Resp. Modulo di Andrologia Clinica Baggiovara (MO)

2 INIBINA Ormone proteico etero-dimerico membro della superfamiglia del TGFβ composto da: 1 subunità α 1 subunità β Ponte disolfuro βa βb

3 HISTORICAL BACKGROUND 1932 dimostrazione attività biologica dell inibina saggio biologico per estrazione inibina da ratti 1985 purificazione inibina da fluidi bovini 1988 inibina possibile marker nei programmi di stimolazione ovarica McCullagh et al Eddie et al Ling et al Myamoto et al Tsonis et al inibina 1 saggio radioimmunologico McLachlan 1986; McNeilly et al saggi: non distinguibile subunità (inattiva) da molecola completa Schneyer et al sviluppo di saggi ELISA: dosabili le isoforme di inibina Groome inibina B nella cellula del Sertoli 1997 correlaz. positiva inibina B, conta spermatica e volume testicoli Illingworth et al. JCEM 1996 Klingmuller and Haidl 1997 marker di funzione testicolare esocrina

4 INIBINA: SINTESI A prodotta nel maschio di alcune specie, ma non nell uomo: bovini suini ovini è l isoforma più abbondante McNeilly et al B isoforma prodotta nell uomo: Cellule del Sertoli principale sito di sintesi Anawalt et al Ramaswamy et al Sharpe et al. J 1999 Cellule di Leydig produzione minima Maddocks & Sharpe 1989 De Winter et al. 1992

5 sintesi di inibina e activina inibina e activina sono costituite da due subunità (α e βa/βb) nel reticolo endoplasmatico le due subunità dimerizzano per formare la molecola intera Walton et al Hedger et al. 2012

6 UOMO DONNA INIBINA A INIBINA B prodotta da corpo luteo prodotta da c. Sertoli feedback negativo su FSH controllo spermatogenesi feedback negativo su FSH inibina INIBINA B prodotta da c. granulosa attività maturativa di follicolo ovarico Illingworth et al Robertson et al Groome et al 1994

7 FEEDBACK NEGATIVO FSH c. Sertoli + subunità α subunità β Inibina B Krummen et al Roberts et al Bhasin et al Inningworth et al. 1996

8 SINTESI L espressione di inibina e activina nell epitelio seminifero è ciclica e segue i cambiamenti di livelli e responsività di FSH-R La ciclicità dell epitelio seminifero è regolata dalle stesse cellule spermatogenetiche Hedger et al L inibina B è prodotta costantemente Okuma et al Bhasin et al. 1989

9 INIBINA nell uomo : secrezione ed età inibina B secrezione indipendente dal num. di spermatozoi secrezione dipendente dal num. di spermatozoi inizio spermatogenesi correlazione tra livelli di inibina B e numero di cellule del Sertoli Nascita Pubertà Adulto Anawalt, B.D. et al. 1996;81: Myers, G.M. et al ;92:

10 INIBINA - Azione 1 INIBINA - agisce come antagonista dell ACTIVINA l Activina lega un recettore di transmembrana di tipo 2 ACVR2A o ACVR2B sito di azione dell Inibina dimerizzazione con recettori serin/treonin chinasi di tipo 1 ALK trasduzione del segnale Tsuchida et al Hedger et al. 2012

11 INIBINA - Azione 2 inibina - non agisce su un proprio recettore specifico - agisce sul recettore dell Activina tramite la mediazione di una 3a subunità: Betaglycan o TGFβ3 inibina - previene la dimerizzazione del recettore dell Activina Lewis et al inibizione FSH mediante blocco dell attività di Activina Bilezikjian et al attività antagonista di Inibina > attività agonista di Activina Makanji et al. 2009

12 INIBINA - Azione 3 Inibina = antagonista di Activina ACTIVINA AB A - stimola sintesi di FSH - ruolo critico in embrionogenesi - sviluppo cellule staminali - regola sopravvivenza cellulare - ruolo pro-infiammatorio - stimola la fibrosi - stimola le mast-cellule - immunoregolatore B ruolo incerto debole agonista dell isoforma A Hedger et al. Moll Cell Endocrinol 2012

13 INIBINA - Azione 4 Inibina = antagonista di Activina Inibina Activina - inibisce la sintesi di FSH - stimola la sintesi di FSH - ruolo critico in embrionogenesi - ruolo critico in embrionogenesi - sviluppo cellule staminali - regola sopravvivenza cellulare - regola sopravvivenza cellulare - ruolo anti-infiammatorio - ruolo pro-infiammatorio - inibisce la fibrosi - stimola la fibrosi - inibisce le mast-cellule - stimola le mast-cellule - immunoregolatore - immunoregolatore Hedger et al. Moll Cell Endocrinol 2012

14 INIBINA - Azione 5 Hedger et al. Moll Cell Endocrinol 2012

15 SINTESI La sintesi delle subunità di inibina è regolata dai livelli di FSH Feng et al. Mol. Endocrinol 1989; Klaij et al. Mol Cell. Endocrinol. 1990; Hedger et al. Moll Cell Endocrinol 2012

16 F S H inibina: inibina riduce i livelli di FSH sierico con feedback negativo ipofisario Anawalt et al. 1996; Klingmuller et al n. S P E R M. inibina: inibina V O L. T E S T I C. correla positivamente con il numero di spermatozoi Jensen et al. 1997; Bohring & Krause 1998 inibina: inibina correla positivamente con il volume testicolare Pierik et al. 1998; 1998 Bohring & Krause

17 inibina e spermatogenesi inibina B marker di spermatogenesi Klingmuller et al Andersson et al Bohring et al Hipler et al Wallace et al Mahomoud et al Foresta et al Jensen et al Pierik et al Von Eckardstein et al Kolb et al Andersson et al inibina B ridotta nel maschio sub-fertile Anawalt et al inibina B normale nelle azoospermie ostruttive Pierik et al Andersson et al cut-off 112 pg/ml inibina < 112 pg/ml = riduzione del numero di spermatozoi Klingmuller et al. 1997

18 inibina: normozoospermia vs azoospermia ostruttiva vs azoospermia non ostruttiva controlli inibina (pg/ml) FSH (miu/ml) testost (ng/ml) azoospermia ostruttiva azoospermia non ostruttiva 150 (70) 130 (95) 10 (2)* 4 (2) 6 (3) 31 (17)* 3.4 (1.2) 3.3 (1.2) 2.9 (1.1) p < Muttukrishna et al 2007

19 -- FSH : marker di spermatogenesi e di funzionalità delle C. Sertoli -- FSH : correla negativamente con la concentraz nemaspermica quando il danno è testicolare FSH = Inibina ma -- FSH : potere predittivo ridotto quando è deficitario -- FSH : normo- oligo- asteno- zoospermia Melman et al 2006 Meeker et al Mabeck et al Uhler et al Pierik et al Mahmoud et al Jensen et al.

20 ritardo puberale costituzionale vs ipogonadismo ipogonadotropo isolato -- pubertà ritardata: (ragazze 13 aa.; ragazzi 14 aa.) assenza di segni di maturazione sessuale ad un età SD al di sopra della media della popolazione -- pubertà ritardata: LH ed FSH per mancata maturazione asse HHG -- ipogonadismo ipogonadotropo isolato LH ed FSH per mancata secrezione/azione GnRH

21 INIBINA nell uomo : secrezione ed età inibina B secrezione indipendente dal num. di spermatozoi secrezione dipendente dal num. di spermatozoi inizio spermatogenesi correlazione tra livelli di inibina B e numero di cellule del Sertoli Nascita Pubertà Adulto Anawalt, B.D. et al. 1996;81: Myers, G.M. et al ;92:

22 test per diagnosi differenziale ritardo puberale costituzionale vs ipogonadismo ipogonadotropo isolato -- livelli basali di gonadotropine -- test di stimolo con GnRH e GnRH-agonisti -- hcg-test -- inibina B

23 test per diagnosi differenziale ritardo puberale costituzionale vs ipogonadismo ipogonadotropo isolato -- livelli basali di gonadotropine - livelli - livelli LH ed FSH al mattino LH ed FSH monitorati nel sonno studi su piccoli gruppi; ampia sovrapposizione di dati tra ctr, ritardo pub. e HHi Coutant et al. J Clin Endocrol Metab, 2010; Grinspon et al J Clin Endocrinol Mretab, 2010

24 test per diagnosi differenziale ritardo pub. costituz. vs ipogonadismo ipogonad isolato -- test di stimolo con GnRH e GnRH-agonisti - bolo - infusione in bolo preceduto da infusione di basse dosi per 36 h - migliore discriminazione con GnRHa(nafarelin, triptorelin) Limiti: studi su piccoli gruppi; sovrapposizione degli esiti anche con i ctr; risultati non sempre confermati Resende et al J Clin Endocrinol Metab, 2007

25 test per diagnosi differenziale ritardo pub. costituz. vs ipogonadismo ipogonad isolato -- test di stimolo con hcg IU / die per 3 giorni: LH rit. pub. = IU/L HHi = IU/L - basse dosi per 19 giorni - miglior discriminazione con test di 19 giorni seguito da GnRH-test (sensibilità 100%) Limiti: studi su piccoli gruppi; risultati non sempre confermati Segal et al J Clin Endocrinol Metab, 2009; Dixon et al Clin Endocrinol, 2007

26 test per diagnosi differenziale ritardo pub. costituz. vs ipogonadismo ipogonad isolato -- livelli inibina Coutant et al J Clin Endocrinol Metab, 2010 inibina B < 35 pg/ml valore predittivo 93% per HHi inibina B < 35 pg/ml valore predittivo 100% per HHi se testicoli<3ml Adan et al Med Sci Monit, 2010 inibina B < 100 pg/ml valore predittivo 73% per HHi inibina B: possibile esame di 1 livello di facile esecuzione

27 TESE: serum Inhibin B predictor of sperm retriveal in NOA? Toulis et al Hum Reprod Update, 2010

28 TESE: serum Inhibin B predictor of sperm retriveal in NOA? 32 studies Sensitivity 0.65 Specificity 0.83 Toulis et al Hum Reprod Update, 2010

29 inibina e chemioterapia chemioterapia : potenzialm. gonado-tossica il chemioterapico raggiunge le cellule dell epitelio seminifero; le cellule germinali sono sensibili; le cellule di Leydig sono resistenti (la radioterapia colpisce entrambe) effetto citotossico calo inibina calo cellule germinali aumento FSH Lahteenmaki et al Schlegel et al Meistrich et al Chatzidarellis et al CRIOCONSERVAZIONE = unica misura preventiva Bolten et al Trottmann et al. 2007