Universidad de la República Facultad de Medicina Ciclo Estructura y Funciones Normales U.T.I. Digestivo, Renal, Endocrino, Metabolismo y Reproductor DEPARTAMENTO DE FISIOLOGÍA SOLUCIÓN DE LA AUTOEVALUACIÓN FUERA DEL AULA: FISIOLOGÍA DEL APARATO REPRODUCTOR MASCULINO 1. Durante la gestación el hipotálamo y la hipófisis fetal se encontrarían bajo el efecto de la retroalimentación negativa por parte de los esteroides placentarios, por lo tanto la concentración de gonadotropinas es muy baja. En condiciones normales, durante las primeras 6 semanas de vida intrauterina la gónada primitiva se diferencia a testículo por acción del factor putativo determinante del testículo cuyo gen se encuentra en el cromosoma Y. Posteriormente las células de Sértoli del parénquima testicular comienzan a secretar factor inhibidor del conducto de Muller (MIF) que determina la regresión de dicho conducto, y las células de Leydig secretan testosterona que determina el desarrollo del conducto de Wolff, dando origen a rete testis, epidídimo, conducto deferente y vesícula seminal. 2. a) El hipotálamo secreta bajos niveles de hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH). La liberación de GnRH estaría inhibida por diferentes factores, incluyendo la alta sensibilidad de las células que la liberan a la inhibición por acción de hormonas gonadales. b) Cambios a nivel del SNC llevan a una menor inhibición por las hormonas gonadales a nivel hipotalámico que junto a otros factores desencadenan el inicio de la producción de GnRH en forma pulsátil por parte del hipotálamo. De esta manera se activa el eje hipotálamohipófisis- gonadal. 3. a. Gráfico superior corresponde a pubertad. Medio a prepubertad e inferior a la adultez. b. El gráfico corresponde a las variaciones en las concentraciones plasmáticas de hormona luteinizante (LH) en función del tiempo. Observamos que las concentraciones de la misma fluctúan durante el día, mostrando picos más o menos pronunciados de acuerdo a la etapa de la vida y a la etapa del ciclo sueño vigilia, por lo que podemos ver que no son constantes en el tiempo. Los pulsos de LH se deben a la liberación pulsátil de GnRH por el hipotálamo, siguiendo una curva en plasma similar a la que mostraría GnRH. Esto se debe a que la liberación de LH por los gonadotrofos hipofisarios depende sobre todo de la hormona almacenada y no tanto de su síntesis de novo. Durante la prepubertad, los bajos niveles de GnRH debidos a la inmadurez del eje determinan bajos niveles de LH, prácticamente sin cambios circadianos. En la pubertad, el inicio de la liberación pulsátil nocturna de GnRH determina el ascenso que se observa en los niveles de LH. Este ascenso nocturno de LH explica el aumento gradual pero sostenido de testosterona que ocurre en esta etapa. En la vida adulta se observan pulsos de mayor amplitud de LH sin grandes diferencias entre los niveles promedio diurnos y nocturnos. Por lo tanto los niveles de testosterona se mantienen elevados durante las 24 horas del día. 4. a) La espermatogénesis no está determinada por la concentración sanguínea de testosterona, sino que esta relacionada con los niveles intratubulares de esta hormona. Las células de Leydig, estimuladas por la LH, sintetizan y secretan testosterona que es almacenada en el lumen del túbulo seminífero por medio de la unión a una proteína denominada androgen binding protein (ABP). La testosterona actúa sobre las células de Sértoli estimulando su función y por lo tanto la adecuada espermatogénesis. Las elevadas concentraciones sanguíneas de testosterona durante la administración de esta hormona en forma continua, determinan por retroalimentación negativa sobre hipotálamo e hipófisis, una caída en los niveles plasmáticos de LH y FSH. Esto causa una disminución de los niveles intratubulares de testosterona y de la función de las células de Sértoli, llevando a una disminución de la espermatogénesis. b) FSH estimula la función de las células de Sértoli, aumenta la síntesis de ABP por lo que se concentra más la testosterona a nivel intratubular determinando un aumento en la espermatogénesis. La LH estimula la producción de testosterona por las células de Leydig con el consiguiente aumento de las concentraciones locales de la misma que explican el aumento, aunque menor, de la espermatogénesis. 5. a) LH b) La primera fase de aumento de testosterona podria ser menor por la conversión de testosterona a estradiol, en la segunda habria una caida del estradiol, generando entonces un mayor aumento de la testosterona. c) los cambios que se ven en los precursores apoyan la respuesta que se dio a la b. d) Se sintetizan en las células de Sértoli por conversión de parte de la testosterona a estradiol por acción de la enzima aromatasa. La mayor parte de los estrógenos se forman a partir de testosterona por aromatización en otros tejidos como el hígado o el tejido adiposo. e) Se han demostrado varias acciones importantes de los estrógenos en el varón: a nivel testicular juegan un rol no tan claro aún en la espermatogénesis pero importante para que esta se dé en forma adecuada. A nivel sistémico: intervienen el la maduración ósea, mejoran la sensibilidad de los tejidos periféricos a la insulina, mejoran el perfil lipídico descendiendo el LDL colesterol y triglicéridos e incrementando el HDL. 6. a, b y c) Durante la vida intrauterina existe un aumento gradual de los niveles de testosterona por lo comentado en la pregunta 1, teniendo un pico hacia el 6to mes, decreciendo luego dado que existe una involución de las células de Leydig hacia el final de la gestación. Esta testosterona es fundamental para la diferenciación del aparato genital masculino. En el período neonatal se halla una nueva generación de células de leydig diferenciadas y comienza un incremento en los niveles de testosterona debido a que el eje hipotálamo-hipófiso-gonadal se libera de la inhibición de los esteroides placentarios. Luego se entra en un período de bajos niveles prepuberales de testosterona (ver pregunta 3) para luego ascender gradualmente en la pubertad y mantenerse en una meseta durante la adultez. Durante la pubertad los niveles crecientes de testosterona son responsables del desarrollo de los órganos genitales externos y de la aparición de los caracteres sexuales secundarios. Estos comprenden cambios en la distribución del vello corporal, cambios en la voz, desarrollo de acné, desarrollo muscular, crecimiento óseo. En la vejez existe una disminución de la sensibilidad de las células testiculares a las gonadotropinas por lo que bajan los niveles de testosterona y aumentan los de LH y FSH. 7. Los estudios que se le hacen al semen con el propósito de diagnosticar la presencia de algún problema de fertilidad son los siguientes: Espermatograma, Espermocultivo , Recuperación de espermatozoides móviles, Prueba de viabilidad, Prueba de integridad del acrosoma y Determinación de anticuerpos antiespermáticos. El espermatograma es la prueba más utilizada principalmente por la facilidad de realización y análisis. En ella se evalúan las características macroscópicas del semen, el volumen, pH, viscosidad, color y características microscópicas como son la concentración y movilidad. 8. La barrera hematotesticular está constituida por las uniones estrechas entre las células de Sértoli, que separan las espermatogonias de las siguientes fases evolutivas (espermatocito primario etc). La importancia radica en que genera un microambiente seguro del punto de vista inmunológico para las nuevas células que de otra forma serían reconocidas como extrañas y se desencadenaria una respuesta contra ellas. La barrera también determina que las células de Sértoli tengan un control total de los nutrientes y diferentes sustancias que alcanzan los espermatocitos.