Indici di Invecchiamento Ovarico San Giuseppe Jato luglio 2011

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1 Indici di Invecchiamento Ovarico San Giuseppe Jato luglio 2011 Giovanni Bracchitta

2 Invecchiamento Con il termine invecchiamento si intende la graduale modificazione cui vanno incontro le strutture dell organismo con il passare degli anni inteso come progressiva degenerazione morfo - funzionale di organi e sistemi, indipendentemente dal fatto che queste alterazioni siano legate ad età o fattori predisponenti, stile di vita, patologie importanti, stress, cure ad elevata citotossicità.

3 Invecchiamento Ovarico Quantità di modificazioni che hanno luogo nel tempo a livello cellulare e tessutale; Declino quantitativo del pool follicolare; RISERVA OVARICA

4 Riserva Ovarica La riserva ovarica è definita come la quantità e la qualità dei follicoli presenti nelle ovaie in un dato e preciso momento. La misurazione della riserva ovarica ha visto la sua maggiore diffusione nella PMA, dove la stima del n dei follicoli responsivi all FSH può permettere la predizione del n di ovociti che verranno recuperati al pick-up: Poor Response: bassa prognosi riproduttiva; Hyper Response: rischio di OHSS

5 La diminuzione del n di ovociti non è in grado di spiegare del tutto la bassa capacità riproduttiva/invecchiamento ovarico, è presente infatti una contemporanea riduzione della qualità degli ovociti: Anomalie cromosomiche; Riduzione della qualità delle cellule della granulosa; Riduzione della quantità delle cellule della granulosa; F.J. Broekmans et al Human Reproduction Update, 2006

6 Aspetti biofunzionali dell ovaio L ovaio, svolge due funzioni fondamentali: Steroidogenetica: estrogeni, androgeni, progesterone; Riproduttiva: rilascio di gameti femminili; Le due funzioni sono sotto lo stretto controllo sia degli ormoni ipofisari sia di meccanismi paracrini interni al follicolo stesso, la loro integrazione, si esplica ciclicamente attraverso il processo di maturazione, ovulazione, formazione del corpo luteo e sua regressione, che nell insieme rappresentano la dinamica funzionale del ciclo ovarico.

7 Crescita del Follicolo Prima metà vita Fetale: Follicoli primordiali, Ø 50 µm, ovociti circondati da un singolo strato di cellule appiattite di origine mesodermica che costituiscono la granulosa, avvolti dalla membrana basale o di Slaviansky. Sono circa 6 milioni. Seconda metà vita fetale: Follicoli primari, Ø µm, ovociti circondati da uno strato di cellule cubiche. Sono circa 2 milioni

8 Crescita del Follicolo Dalla seconda metà di vita intrauterina fino al periodo che precede la pubertà, ogni mese alcuni follicoli iniziano a crescere, ma il ciclo maturativo si arresta e gli ovociti vanno in atresia. I follicoli non arrivano a superare il diametro di 1 mm. Questa degenerazione dipende sia da: Errori genetici; Alterazioni vascolari; Alterazioni metaboliche Da un processo meccanico di esfoliazione della corticale Pubertà: ovociti

9 Maturazione del Follicolo Nell età post puberale, quotidianamente un certo numero di follicoli contenenti ovociti bloccati allo stadio di GV in Profase della I divisione meiotica, iniziano a crescere, probabilmente a seguito di un segnale inviato dall ovocita stesso (reclutamento iniziale) indipendentemente dallo stimolo dell FSH, proseguendo nella maturità nucleare fino allo stadio di diplotene, nel quale rimarranno fino al picco dell LH. Contemporaneamente il citoplasma ovocitario subisce modificazioni della propria composizione ed attivazione degli organelli al suo interno. La maturazione del citoplasma è indotta dagli estrogeni ed inibita dagli androgeni (un ambiente estrogenico con bassi livelli di androgeni è il presupposto ormonale per la crescita dei follicoli e la selezione del follicolo dominante). L attivazione dei follicoli avviene come in epoca pre-puberale, giungendo al follicolo primario.

10 Follicolo Secondario A tre cicli di distanza dall ovulazione: Aumentano progressivamente gli strati della cellule follicolari Si forma la teca interna Diversi strati di cellule follicolari = granulosa

11 Granulosa Ovocita primario (in profase I) Membrana pellucida (o vitellina) Teca Follicolo secondario

12 Follicolo Secondario o Pre-Antrale A due cicli dall ovulazione si forma per coalescenza di piccole lacune uno spazio ripieno di liquido sieroso: lo spazio pre antrale

13 Follicolo Terziario o Antrale Negli ultimi giorni precedenti l inizio del ciclo e nei primi giorni successivi ha luogo il reclutamento finale che si compie nell ambito di quei follicoli che hanno raggiunto le dimensioni di 2-5 mm. I follicoli antrali, riconoscibili ecograficamente, posseggono i recettori per l FSH nelle cellule della granulosa e recettori per l LH nelle cellule della teca. (Colorazione Mallory Azan)

14 Follicolo di De Graaf La rete artero-venosa della teca esterna si sfiocca in un apparato capillare che invade la teca interna. Le sostanze veicolate diffondono tra le cellule della granulosa in quanto esse sono connesse da gap-junction garantendo l omogeneità dei metaboliti. L attività trasudativa delle cellule della granulosa aumenta la quantità di liquido presente nella cavità follicolare determinando l espansione dell antro e trasformando il follicolo antrale in follicolo di de Graaf, nel quale alcune cellule della granulosa continuano a tappezzare la parete del follicolo, mentre quelle a ridosso dell ovocita si compattano costituendo il cumulo. Nell arco dei primi 5 giorni del ciclo un solo follicolo raggiunge dimensioni comprese tra 5-8 mm ed acquista i caratteri della dominanza.

15 Controllo Gonadotropinico (FSH-LH) L FSH agisce essenzialmente sulle cellule della granulosa con effetto mitogenico mediato dall Epidermal Growth Factor tecale e dal Fibroblast Growth Factor prodotto dalla stessa granulosa e inducendo la differenziazione morfologica delle cellule che acquistano forma cubica e si connettono mediante gap-junction. Inoltre l FSH induce la formazione dei recettori nei confronti di se stesso, dell EGF e dell LH, la secrezione di inibina ed enzimi per l attività aromatasica. Quando il follicolo ha raggiunto un certo grado di sviluppo e si è qualificato come pre-ovulatorio, assume un ruolo di rilievo l LH, che può ora agire su di un apparato recettoriale efficiente. Esso induce cambiamenti radicali nelle cellule della granulosa: Blocco delle mitosi; Stimolo della steroidogenesi; Riduzione delle gap-junction; Stimolo attivatori plasminogeno;

16 Controllo Estrogenico L estradiolo ha fondamentalmente effetti potenzianti nei confronti dell FSH e antiatresizzanti. Il sinergismo tra estradiolo ed FSH stimola la proliferazione delle cellule della granulosa e la formazione di gap-junction tra le varie cellule, la crescita di follicoli di piccola e media ampiezza, la cavitazione del follicolo e la formazione dei recettori per le due gonadotropine. Il fattore endocrino più importante nel processo di selezione del follicolo dominante è un alto rapporto tra estrogeni e androgeni

17 Effetto Androgenico Gli androgeni hanno effetti opposti a seconda o meno della presenza di FSH: Presenza di FSH: gli androgeni sono essenziali per la crescita del follicolo in quanto sinergizzano con l FSH nell indurre la steroidogenesi intrinseca della granulosa dotata di attività CYP19 aromatasica. Assenza di FSH: gli androgeni svolgono un ruolo atresizzante favorito anche dalla loro conversione in composti 5 alfa ridotti.

18 Le Inibine A e B L Inibina è una proteina glicosilata formata da due catene legate tra di loro da un ponte disolfuro: la prima definita catena a e la seconda catena b. Esistono due isoforme di subunità b, la ba e la bb, che concorrono a formare due diverse inibine: A e B. Esse sono prodotte dalle cellule della granulosa e si accumulano nel fluido follicolare. La produzione di inibina è stimolata dall FSH, dall IGF e dagli androgeni. La sua azione consiste nel blocco selettivo della secrezione di FSH, che si opera in seguito al legame del peptide ai recettori specifici sulla membrana plasmatica delle cellule gonadotrope. Agisce sull ovaio con meccanismo paracrino frenando la produzione di estrogeni e favorendo quella di androgeni

19 Le Inibine A e B L FSH stimola la secrezione di inibina e, a sua volta, viene soppresso dall inibina. La secrezione di Inibina B diminuisce le concentrazioni di FSH nei follicoli non dominanti. La secrezione di inibina B aumenta gradualmente durante la fase follicolare, raggiungendo un picco in fase follicolare media prima dell ovulazione, dopo di chè cade leggermente, per poi innalzarsi nuovamente il giorno successivo l ovulazione. Con la formazione del corpo luteo compare l Inibina A sotto il controllo dell LH, essa aumenta nella fase follicolare tardiva del ciclo e raggiunge il picco massimo in fase medio luteale. L inibina A contribuisce alla soppressione dei livelli di FSH durante la fase luteale ed ai cambiamenti che portano alla transizione luteo-follicolare.

20 Le Activine A e B L activina è un peptide formato da due sub unità identiche alle subunità b delle inibine, che stimola la secrezione di FSH. Aumenta il legame dell FSH alla granulosa, regolando il numero dei recettori ed incrementando l aromatizzazione e la sintesi di inibina. Regola la sintesi degli androgeni a livello della teca interna; Inibisce l azione stimolatrice promossa dall inibina dell LH sull FSH; Prima dell ovulazione inibisce la produzione di progesterone Activina B: aumenta la secrezione di FSH; Activina A: stimola la sintesi ipofisaria dei recettori per il GnRH

21 L Ormone Anti-Mulleriano (AMH) L AMH è prodotto dalle cellule della granulosa di follicoli pre-antrali ed antrali, esso oltre ad inibire il reclutamento follicolare con meccanismo gonadotropino indipendente, inibisce l effetto dell FSH sulla crescita dei follicoli fino al diametro di 6 mm, (diminuizione della sensibilità all FSH - non è rilevato nei follicoli selezionati). La sua concentrazione plasmatica è direttamente correlata con il n di follicoli pre-antrali ed antrali presenti nell ovaio. L AMH riduce inoltre l espressione dell aromatasi e dei recettori per LH presenti sulle cellule della granulosa stessa, mantenendo i follicoli piccoli e quiescenti

22 Insulina L insulina in presenza di FSH favorisce il trasporto del glucosio e le attività generali della cellula. Inoltre stimola la funzione aromatasica, la steroidogenesi e la sintesi recettoriale FSH dipendente nelle cellule della granulosa. Nelle cellule della teca e nelle cellule interstiziali promuove la sintesi di androgeni indotta dall LH e dall hcg.

23 Fattori di Crescita L IGF-1, agendo mediante recettori specifici, opera in stretto sinergismo con FSH ed estradiolo di cui potenzia gli effetti, i suoi effetti, simili a quelli dell insulina ma più potenti: L EGF e l FGF esercitano azione mitogena direttamente sulle cellule della granulosa ed inibiscono la formazione dei recettori per l LH; L EGF inoltre frena la steroidogenesi ed ha un azione promuovente sulla maturazione dell ovocita.

24 Atresia e Apoptosi E indotta in quei follicoli caratterizzati dalla presenza di alte quantità di androgeni, il destino di questi che dalla teca giungono alla granulosa dipende dall equilibrio funzionale tra aromatasi e 5α reduttasi. La prima stimolata dagli estrogeni ed FSH prevale nel follicolo dominante, la seconda, inibita dagli estrogeni predomina in quello destinato all atresia. Gli androgeni nella loro forma 5 α ridotta si legano a recettori specifici ed inducono la morte della cellula della granulosa. L FSH svolge un ruolo centrale per il sostegno del follicolo evitando quindi la naturale evoluzione verso l atresia e l apoptosi delle sue cellule.

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29 E2?

30 Marker + frequentemente usato per determinare la riserva ovarica

31 FSH basale Donne in attesa di PMA con fattore di infertilità lieve, ottenevano gravidanza spontanea più frequentemente quando avevano un FSH < 8 IU/ml. Donne in attesa di PMA con alti livelli di FSH, la probabilità di gravidanza spontanea in 12 mesi di follow-up si riduceva tanto più quanto più alto era il valore di FSH basale.

32 FSH basale FSH > 10 IU/ml in donne in età avanzata, ha una ottima performance nel predire una cattiva prognosi di risposta alla stimolazione (poor response)

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35 Molti autori concordano che l FSH deve essere considerato un marker più quantitativo che qualitativo

36 Follicolo Antrale sensibile all FSH

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38 Inibina b I livelli di Inibina b mostrano un declino graduale all aumentare dell età della donna solo tardivamente e sono pertanto considerati un indicatore solo secondario della riduzione del n di follicoli. Probabilmente è un indicatore dell attività ovarica più che della riserva, grazie al legame diretto con i follicoli in crescita. Diversi strati di cellule follicolari = granulosa Follicolo secondario

39 Comincia nei Follicoli primari Continua fino al Ø di 20 mm > n di cellule

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42 < 0,2 0,3 ng/ml no responder 0,4 1,2 ng/ml poor responder > 1,2 < 2,5 ng/ml good responder > 2,5 3 ng/ml hyper responder

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44 Estradiolo Molti studi non hanno trovato una correlazione clinicamente utile tra estradiolo e riserva ovarica. E stato dimostrato che livelli basali di E2 non differiscono in modo significativo nelle poor e good responder.

45 Markers Ecografici Si stima che in ogni momento all interno dell ovaio di ogni donna di anni siano presenti da 20 a 150 follicoli in crescita a stadi precoci (0,05-2 mm), una piccola parte di questi si sviluppa oltre lo stadio di follicoli antrali (2 mm circa), diventano sensibili all FSH e sono visualizzabili e misurabili alla eco T.V. Numero totale di follicoli con dimensioni comprese tra 2 e 5 mm oppure fra 2 e 10 mm

46 Contemporanea riduzione della sensibilità all FSH

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48 E uno dei markers di riserva ovarica più impiegati nella pratica clinica; Non ci sono precise indicazioni su quali follicoli esattamente misurare 2 5 mm 2-10 mm 5 10 m

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50 In una recente review è stato concluso che la misurazione del volume ovarico non ha un valore predittivo significativo, anche se per la sua semplice valutazione può essere incluso tra gli esami preliminari di un ciclo PMA

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53 Non Fornisce informazioni aggiuntive rispetto alla misurazione dell FSH

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55 Dopo 24 ore dalla somministrazione l aumento di E2 e di inibina B risulta indicativo delle condizioni del patrimonio follicolare Rappresenta una buona performance statistica di predizione Induzione del picco di FSH, LH, E2 (flare-up). I livelli di Inibina e di estradiolo sembrano riflettere l integrità del patrimonio follicolare. L accuratezza di questo esame è sovrapponibile alla conta dei follicoli Alti costi - Rischio OHSS Scarsa compliance antrali. Uso limitato nella pratica clinica

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59 Confronto tra markers di riserva ovarica Caratteristiche Marker Ideale Età AMH FSH AFC Predizione di Poor response Predizione di hyper response Bassa variabilità inter ciclo Bassa variabilità intra ciclo Eseguibile a tutte le pazienti Economico

60 Conclusioni L AMH e l AFC si avvicinano di più al Marker ideale: L AMH, possibilità di essere misurato in qualsiasi fase del ciclo ed anche durante l assunzione di contraccettivi; L AMH, possibilità di essere misurato anche in presenza di cisti ovariche o pregressa chirurgia pelvica che riducono la capacità di acquisire una buona AFC; AMH e AFC hanno lo stesso potere predittivo nei confronti delle poor responder AMH sembra avere un potere predittivo migliore nelle hyper responder

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