Appendice online. Fig. 1App. Follicolo primordiale e follicolo primario. Fig. 2App. Follicolo secondario.

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1 Appendice online Approfondimenti: la maturazione del follicolo ovarico Se seguiamo lo sviluppo dell unico follicolo che arriverà all ovulazione, osserviamo che questo passa da follicolo primordiale a follicolo primario (Fig. 1App.), a follicolo secondario (Fig. 2App.) cui corrispondono ben 7 classi (dalla II^ alla VIII^) in base alle dimensioni via via crescenti che culminano con il cosiddetto follicolo maturo o di Graaf (Fig. 3App. e Fig. 12 a pag. 8 delle dispense di Embriologia). Quest ultimo è la forma più sviluppata di follicolo di classe VIII. L intero processo ha una durata di circa un anno. Fig. 1App. Follicolo primordiale e follicolo primario. Fig. 2App. Follicolo secondario.

2 Fig. 3App. Follicolo di Graaf. Il follicolo arriverà a misurare circa 20 mm e l ovocito µm antro follicolare ovocito con zona pellucida Il follicolo primordiale è il tipo di follicolo predominante nell ovaio ed è il più piccolo, avendo un diametro di 25 µm. Esso è circondato da cellule follicolari appiattite (Fig. 1App.). Gli ovociti dei follicoli primordiali si trovano in fase di arresto in diplotène della profase della prima divisione meiotica fin dal periodo fetale. I follicoli primordiali che lasciano la fase di arresto, con la ripresa dell ovogenesi, diventano (in circa 150 giorni) follicoli primari. All inizio il follicolo primario è monostratificato (unilaminare), con uno strato singolo di cellule follicolari cuboidali (Fig. 1App.). Queste, proliferando e stratificandosi, lo trasformano in pluristratificato (multilaminare) e verranno chiamate anche cellule della granulosa (Fig. 1App.). Il follicolo primario cresce tra i 60 fino ai 100 µm di diametro, con l ovocito che si accresce fino a 70 µm di diametro. Una lamina basale separa il follicolo primario dallo stroma (connettivo e vasi) ovarico. Nel follicolo primario, l ovocito primario inizia a sintetizzare un rivestimento glicoproteico, la zona pellucida, che progressivamente separerà le cellule follicolari dall ovocito. La zona pellucida è attraversata da sottili prolungamenti citoplasmatici delle cellule follicolari in contatto con microvilli dell ovocito. Le zone di contatto sono sede di giunzioni gap, attraverso le quali cellule follicolari e ovocito possono comunicare tra loro. Al follicolo primario occorrono 4 mesi per raggiungere lo stadio di follicolo secondario di classe I (intorno ai µm di diametro) e completare la fase cosiddetta pre-antrale perché non si è formato ancora l antro (vedi avanti). A questo stadio, il follicolo secondario va incontro a proliferazione continua delle cellule follicolari ed ispessimento della zona pellucida. L ovocito cresce ancora (ora siamo intorno ai 100 µm di diametro). Le cellule stromali che circondano il follicolo vanno a disporsi a formare una capsula cellulare, la teca. La teca si differenzia presto in due strati: 1. teca interna, cellulare e 2. teca esterna, fibrosa. La teca interna, uno strato ben vascolarizzato adiacente alla lamina basale del follicolo in sviluppo, è formata da cellule di natura connettivale ma ad attività endocrina. Tali cellule, infatti, cominciano ad esprimere recettori per l ormone luteinizzante (LH) ipofisario che le stimola a produrre ormoni androgeni. Questi vengono traslocati alle adiacenti cellule della granulosa che provvedono a trasformare gli androgeni in estrogeni stimolate dai recettori per l altro importante ormone ipofisario, l ormone follicolo-stimolante (FSH). La teca esterna è uno strato di tessuto connettivo simile a una capsula in continuità con lo stroma ovarico. Ben presto il follicolo secondario, divenuto capace di rispondere agli stimoli ipofisari ed ora in grado di produrre ormoni, entra nella fase antrale dove subisce una più veloce maturazione in cui si riconoscono 7 classi (dal follicolo secondario di classe II fino a quello di classe VIII). Vediamo ora perché si chiama fase antrale: piccoli spazi intercellulari contenenti fluido follicolare compaiono tra le cellule follicolari (Fig. 2App.), e confluiranno in seguito per formare un ampio spazio, l antro (Fig. 3 App.), entro il quale sporgerà l ovocito contornato da cellule della granulosa. Il follicolo secondario di classe VIII raggiungerà le dimensioni di 20 mm in circa due mesi, che è la durata della fase antrale. Un solo follicolo di classe VIII, infine, diventa follicolo maturo o di Graaf o preovulatorio, raggiungendo le dimensioni massime pari a 25 mm (Fig. 3 App. e Fig. 12, pag. 8 delle dispense di Embriologia). Un follicolo di Graaf è caratterizzato da un grande antro (che contiene fluido follicolare) in cui sporge l ovocito,

3 circondato dalla zona pellucida, sormontata da un singolo strato di cellule follicolari che formano la corona radiata (Fig. 4App.). A sua volta, l ovocito è attaccato eccentricamente alla parete del follicolo tramite un gruppo di cellule follicolari, chiamato cumulo ooforo (Fig. 4App.). Di tutti i follicoli che ogni giorno iniziano a maturare, solo dai 3 ai 10 follicoli antrali al mese arrivano al punto di poter rispondere all FSH ma, come già detto, solo uno (il follicolo dominante o di Graaf) giunge alla ovulazione, perché si trova ad avere i recettori per gli ormoni ipofisari (FSH ed LH) al momento giusto. Tutti gli altri follicoli degenerano (atresìa) in ogni momento del loro sviluppo. Fig. 4App. Follicolo di Graaf. Il ciclo ovarico (per un riassunto, vedi Fig. 8App.) Tenendo bene in mente che occorre circa un anno affinché il follicolo primordiale riesca ad arrivare alla ovulazione, tuttavia si può considerare un ciclo ovarico in parallelo al ciclo mestruale e di pari durata (28±7,5 giorni). Il ciclo ovarico si può dividere in tre fasi: 1) fase follicolare; 2) fase ovulatoria; 3) fase luteinica. La fase follicolare. E la fase di circa 14 giorni che precede l ovulazione, corrisponde al periodo compreso tra il primo giorno di mestruazione e l ovulazione stessa ed ovviamente, comprende l ultimo periodo di sviluppo del follicolo destinato ad ovulare. In fase follicolare precoce (durata 4 giorni), l evento fondamentale è la selezione di 1-5 follicoli secondari (che dalla classe V diventano follicoli di classe VI). Essi evitano l atresia forse perché le cellule della granulosa si dotano di un maggior numero di recettori per FSH ed LH ed inoltre aumenta la vascolarizzazione della teca interna. Nella fase follicolare intermedia (durata 8 giorni) si ha la dominanza precoce durante la quale i pochi follicoli di classe VI diventano di classe VII e poi tutti, tranne uno, vanno incontro ad atresia. Tale follicolo, definito dominante, diventerà di classe VIII. Nella fase follicolare tardiva (pre-ovulatoria, durata 2 giorni) si ha la dominanza tardiva, in cui il follicolo dominante di classe VIII diventa follicolo maturo (del diametro di 25 mm). Nel follicolo maturo si assiste ai seguenti eventi: 1) distacco dell ovocito e della relativa corona radiata dal cumulo ooforo, così che il complesso ovocito/zona pellucida/corona radiata galleggia libero nel fluido follicolare; 2) completamento della prima divisione meiotica (diverse ore prima della ovulazione), con la formazione di un ovocito secondario e del primo globulo polare, che rimane nello spazio compreso tra la zona pellucida e l ovocito (spazio perivitellino); la ripresa della meiosi nell ovocito necessita della produzione di progesterone da parte delle cellule della granulosa che iniziano a secernere tale ormone poche ore prima dell ovulazione. Subito, l ovocito secondario inizia la seconda divisione meiotica che prosegue fino ad arrestarsi di nuovo alla metafase. La meiosi si completerà solo in caso di fecondazione. 3) le cellule follicolari della granulosa esprimono i recettori per l ormone LH (luteinizzante) oltre ai già presenti recettori per l ormone FSH (follicolo-stimolante). Questo evento induce il follicolo a secernere progesterone ed è critico per lo sviluppo del corpo luteo (vedi avanti).

4 La fase ovulatoria Alla ovulazione, il follicolo maturo sporge alla superficie dell ovaio formando lo stigma (Fig. 5App.). Il picco di LH provoca l induzione di una intensa attività di digestione enzimatica delle proteine della teca esterna e della tunica albuginea. Così il follicolo di Graaf maturo si apre ed il gamete liberato entra nella tuba uterina o ovidutto, molto vicino alla gonade. Poche ore dopo l ovulazione, le cellule follicolari e la teca interna, rimaste nell ovaio, iniziano a trasformarsi in corpo luteo. Fig. 5 App. epitelio di rivestimento stigma zona pellucida corona radiata ovocito secondario globulo polare lo strato delle cellule follicolari inizia a ripiegarsi subito dopo l ovulazione la membrana basale si rompe e vasi della teca interna invadono la granulosa. La cavità dell antro si riempie di sangue (corpo emorragico). La fase luteinica: il corpo luteo Dopo l ovulazione, lo strato di cellule follicolari residue collassa e diviene parte del corpo luteo (Fig. 6 App.), una grossa ghiandola a secrezione ormonale. vasi nel corpo luteo cellule granulosaluteiniche cellule tecaluteiniche teca esterna Fig. 6App. Formazione del corpo luteo. A destra, cellule granulosa-luteiniche e cellule tecaluteiniche all interno del corpo luteo.

5 Questa trasformazione è possibile dopo che è avvenuta: 1. La rottura della membrana basale del follicolo. 2. La formazione del coagulo e l invasione di vasi sanguigni entro la massa di cellule follicolari dove prima i vasi erano assenti. Nel coagulo penetrano poi vasi neoformati, fibroblasti e fibre collagene. 3. La trasformazione delle cellule follicolari e della teca interna (Fig. 6App.). Le cellule follicolari della granulosa si trasformano in cellule granulosa-luteiniche e quelle della teca interna in cellule teca-luteiniche. Il corpo luteo secerne estrogeni e progesterone stimolato dagli ormoni ipofisari FSH ed LH e continua ad ingrandirsi per poi iniziare la fase involutiva circa 14 giorni dopo l ovulazione, a meno che non si abbia la fecondazione dell ovocito ovulato. Se ciò avviene, il trofoblasto dell embrione impiantato inizia a secernere un ormone glicoproteico, la gonadotropina corionica umana (hcg), che stimola il corpo luteo ad ingrandirsi ed a produrre progesterone ed estrogeni, necessari per mantenere l endometrio, prolungando la vita del corpo luteo almeno fino alla 7^ settimana di gestazione. La placenta, la corteccia surrenale fetale e il fegato sostituiranno nella sua funzione il corpo luteo producendo gli ormoni steroidei necessari a mantenere la gravidanza. La regressione del corpo luteo (luteolisi) porta alla formazione del corpus albicans dove il connettivo stromale ha sostituito le cellule in degenerazione. Il corpus albicans resta nell ovaio; esso diminuisce in dimensioni ma non scompare mai. Per inciso, va detto che verso la fine della fase luteinica (ultimi 6 giorni), quando la caduta di estrogeni e di progesterone stimola l aumento di FSH ed LH, ha luogo il reclutamento dei follicoli che andranno a costituire il pool di follicoli tra cui sarà scelto quello destinato ad ovulare nel successivo ciclo ovarico. Durante il reclutamento, quei follicoli di classe IV che non vanno in atresia maturano a follicoli di classe V tra i quali avverrà la selezione di cui abbiamo parlato. Regolazione ormonale della ovulazione e del corpo luteo Due ormoni dell ipofisi anteriore regolano la crescita follicolare (Fig. 7App.): 1. L ormone follicolo-stimolante (FSH) che stimola la follicologenesi, l ovulazione e la produzione di estrogeni; 2. L ormone luteinizzante (LH) che, con un impennata, induce l ovulazione. La secrezione continua di LH induce la luteinizzazione dello strato di cellule follicolari che residuano dopo l ovulazione e poi stimola la secrezione di progesterone da parte del corpo luteo. I livelli elevati di progesterone ed estrogeni nella fase luteinica inibiscono l ipofisi e la produzione di FSH ed LH cessa. Pertanto, nella fase luteinica del ciclo ovarico non è possibile che altri follicoli maturino fino alla ovulazione. Questo meccanismo è utilizzato nella cosiddetta pillola anticoncezionale che, appunto, è una miscela di progesterone d estrogeni che agisce come un corpo luteo artificiale. La diminuzione di LH contribuisce a far degenerare il corpo luteo. All inizio della mestruazione, i livelli di estrogeni e di progesterone sono bassi e crescono gradualmente durante il periodo pre-ovulatorio. Fig. 7App. Il ciclo ovarico.

6 Gli estrogeni raggiungono i massimi livelli appena prima che il picco di LH preceda l ovulazione. La sintesi FSH-dipendente di estrogeni da parte delle cellule follicolari stimola la proliferazione delle ghiandole dell endometrio. La sintesi LH-dipendente di progesterone da parte del corpo luteo inizia e mantiene l attività secretoria delle ghiandole dell endometrio. La Fig. 8App. riassume il ciclo ovarico. Fig. 8App. Riassunto del ciclo ovarico. Dal follicolo primordiale si passa a quello primario, secondario ed, infine, a quello maturo che ovulerà liberando l ovocito maturo contornato dalla zona pellucida e dalle cellule della corona radiata. Ciò che resta del follicolo dopo l ovulazione (le cellule della granulosa e della teca interna) subirà l invasione di vasi e tessuto connettivo trasformandosi in corpo luteo, una nuova ghiandola a secrezione steroidea (produce progesterone ed estrogeni), vitale per 14 giorni, dopo di che si trasformerà in corpus albicans, una struttura cicatriziale che non scomparirà mai dall ovaio; in caso di fecondazione, il corpo luteo (detto corpo luteo gravidico) sopravvivrà per diverse settimane dopo di che cesserà di funzionare, sostituito dalla placenta che già alla sesta settimana inizia a produrre il progesterone sufficiente a mantenere la gravidanza. Nel 6-7 % delle gravidanze possono manifestarsi perdite ematiche (anche a carattere ritmico fino alla sedicesima settimana) che possono essere scambiate per una regolare mestruazione. Varie le cause, come l annidamento dell embrione o anomalie della gravidanza o dell apparato genitale. Il progesterone è necessario a sostenere la gravidanza fino al parto perché impedisce la mestruazione e mantiene vitale l endometrio (che si trasforma in decidua durante la gravidanza). Il farmaco RU-486 (pillola abortiva) agisce come antagonista del progesterone legandosi ai suoi recettori ed impedendogli di funzionare comportandosi così come farmaco abortivo.