Efecto de la leptina en la producción de progesterona y estradiol por el ovario de rata

 Rearte M. B.¹,  Luchetti C. G.¹,  Sander V.¹, González C.², Di Girolamo G.²,  Motta A. B. ¹

¹Centro de Estudios Farmacológicos y Botánicos (CEFYBO- CONICET); ² Departamento de Farmacología, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires

Resumen
El desequilibrio de factores autocrinos/paracrinos en el ovario conduce a diversas  enfermedades. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la relación entre el factor de crecimiento insulínico 1 (IGF-1) y la leptina (Lp) en la producción de progesterona (P) y estradiol (E) por el ovario de rata estimulado con  hormona folículo estimulante (FSH). Para ello, se incubaron explantes ováricos con FSH, IGF-1 y Lp, evaluándose P y E en el sobrenadante por radioinmunoensayo. La FSH estimuló la producción de P y E por el ovario. El IGF-1 produjo un importante efecto sinérgico con FSH tanto en la síntesis de P como de E. La Lp no tuvo efecto sobre la acción de FSH en el aumento de P y E por el ovario, sin embargo revirtió el efecto sinérgico de IGF-1 sobre FSH tanto para P como para E. Podemos concluir que la Lp  podría actuar directamente disminuyendo el efecto sinérgico de IGF-1 sobre FSH. Estos resultados podrían sugerir que niveles anormales de Lp encontrados en mujeres con síndrome de ovario poliquístico provocarían una desensibilización ovárica  al IGF-1 que afectaría la producción de P y E.

Palabras clave: Leptina. Progesterona. Estradiol. FSH. IGF-1.

Abstract
An alteration in the balance of autocrine/paracrine ovarian factors may lead to different diseases. The aim of the present report was to evaluate the relationship between insulin growth factor 1 (IGF-1) and leptin (Lp) in the progesterone (P) and estradiol (E) production after ovarian rat FSH stimulation. Thus, ovarian explants were incubated with FSH, IGF-1 and Lp, and P and E were evaluated by means of specific radioimmunoassays. FSH increased ovarian P and E production. IGF-1 synergized with  FSH  in  P as well as in ovarian E production.  Lp had not shown any effect on the FSH capacity to increse P and E in the ovarian tissue; nevertheless it reverted the synergistic effect of IGF-1 on FSH for P as well as for E. These data raise the possibility that abnormal Lp levels may contribute to infertility in women with polycystic ovarian syndrome by counteracting the sensitizing effects of IGF-1 in ovarian tissue.

Key words: Leptin. Progesterone. Estradiol. FSH. IGF-1.

   Durante el desarrollo folicular, las células de la gra-nulosa (GC) son estimuladas por la hormona folículo estimulante (FSH) y por diversos péptidos intraováricos entre los que se encuentra el factor de crecimiento insulínico (IGF-1)¹ lo que conduce  al inicio de la esteroidogénesis y diferenciación.  Se ha demostrado que tanto el desarrollo como la diferenciación de las GC se encuentran limitados por el pasaje de androstenediona y  testosterona a estradiol (E)¹. La producción de E es fundamental  para establecer un ambiente endocrinológico esencial para el reclutamiento de folículos dominantes ². El síndrome de ovario poliquístico (PCOS) es una afección caracterizada por desordenes endocrinos  y resulta ser una de las causas más frecuentes de consultas por infertilidad (alrededor de 20%). Se ha visto que tanto oligomenorrea  como pérdidas frecuentes de embarazo fueron asociadas con PCOS  y recientemente se ha asociado a la poliquistosis ovárica  con  una alta incidencia de carcinoma endometrial³. Las mujeres con PCOS, presentan obesidad, insulino-resistencia, anovulación e hiperandrogenismo. La leptina (Lp) es una proteína que si bien fue descripta por primera vez en adipocitos⁴ , recientemente se ha encontrado el mRNA del receptor en ovario humano⁵  y por lo tanto se vio que su acción no era simplemente reguladora del apetito, sino que podría ser esencial para la fertilidad⁶. Más aún,  recientemente se ha observado que mujeres con PCOS obesas poseían niveles alterados de Lp⁷.  Karlsson y col⁸  demostraron que la Lp in vitro inhibía la producción de E por  GC  humanas estimuladas in vitro con LH. Es por ello que el objetivo del presente trabajo fue estudiar la relación FSH, IGF-1 y Lp en la funcionalidad ovárica. Con el fin de evitar las interferencias hormonales propias del ovario adulto y de limitarnos sólo al estudio de la interacción de los factores mencionados, se utilizaron ratas prepúberes. Así, explantes ováricos provenientes de ratas Wistar prepúberes (28-30 días) fueron cultivados tal como se habían efectuado anteriormente⁹ : se separaron los ovarios, se limpiaron de tejido graso y se cortaron en cuartos, se randomizaron y luego fueron distribuidos en 4 explantes por pocillo en una placa de 24 pocillos (Nunc multidish, USA). Los explantes se cultivaron en estufa de cultivo humidificada a 50% O₂: 5% CO₂  en medio M 199 libre de suero durante 24 h sin (control) y con tratamientos: FSH = 10 ng/ml, IGF-1 = 10 ng/ml, Lp = 100 ng/ml y la combinación de los mismos. Se utilizaron las menores dosis que fueron capaces de modificar la producción de P y E. Luego de la incubación se separaron alícuotas de los sobrenadantes que fueron congeladas a – 20C hasta la realización de los radioinmunoensayos (RIA) específicos para P y E⁹. Cabe aclarar que por las características de los anticuerpos utilizados, los  tratamientos agregados al medio de incubación no interfirieron en los RIAs mencionados.
   Como puede observarse en la Fig. 1, la incubación con FSH aumentó significativamente (a vs b: p< 0.05) la producción de P por los explantes ováricos, siendo este tratamiento potenciado por el agregado de IGF-1 (b vs c: p < 0.05). La Lp no fue capaz de revertir el aumento de P por FSH ya que los tratamientos FSH y FSH+Lp no presentaron diferencia significativa en los niveles de P (b vs d: p> 0.05)  Sin embargo la Lp sí fue capaz de revertir el aumento de P que se obtuvo con el  tratamiento FSH + IGF-1 (e vs c p<0.05).   Asimismo, cuando se determinaron los niveles de E luego de los distintos tratamientos, se encontró que la incubación con FSH aumentó significativamente (Fig. 2: a vs b: p< 0.05) la producción de E por los explantes ováricos, siendo este tratamiento potenciado por IGF-1 (b vs c: p < 0.05). Si bien la Lp no fue capaz de revertir el aumento de E por FSH ya que los tratamientos FSH y FSH+Lp no presentaron diferencia significativa en los niveles de E (b vs d: p > 0.05), la Lp fue capaz de revertir el aumento de E del  tratamiento FSH + IGF-1 (e vs c p<0.05).   Estudios realizados en roedores muestran que ratones hembras "deleteados" en el gen ob que codifica para leptina eran obesos e infertiles¹⁰, sin embargo la inyección de Lp aumentaba los niveles séricos de LH, el peso ovárico y mejoraban la fertilidad¹⁰.

   Teniendo en cuenta que Karlssson y col⁸ habían demostrado que la Lp inhibía la producción de E luego de la estimulación con LH por células de la granulosa  humana,  pero que no tenía efecto alguno en  células incubadas en ausencia de LH, y los resultados del presente estudio en los que vemos un efecto de Lp tanto sobre la producción de E como de P por explantes ováricos  luego de estimulación de FSH + IGF-1, podemos concluir que la Lp podría inhibir la respuesta del ovario a gonadotrofinas. El hecho de que la Lp no tenga efecto sobre la acción de FSH y sí cuando el tratamiento es FSH + IGF-1 sugeriría una relación específica de dicho péptido con dicho factor de crecimiento. Esto podría explicar que en mujeres con PCOS, se han informado niveles anormales de Lp junto con niveles anormales de IGF-1 e insulino-resistencia¹¹.  Cabe destacar que contrariamente a lo hallado por Zachow y col¹² quienes informaron que la Lp modificaba el efecto de FSH + IGF-1 en células de la granulosa de rata sobre la producción de E y no tenía acción sobre la síntesis de P ovárica, en el presente trabajo hemos encontrado un efecto de Lp tanto sobre la producción de E como de P; probablemente la diferencia se deba al modelo utilizado, los autores antes citados utilizan cultivos  de células de la granulosa mientras que nosotros realizamos los ensayos en explantes de ovarios. Finalmente Duggal y col ¹³ demostraron una regulación del receptor y de los niveles de Lp durante el ciclo sexual en ratas, concluyendo que esto podría estar relacionado con la regulación del ambiente endocrino. Podemos concluir que la Lp, más allá de ser considerada como reguladora de la masa corporal y del apetito, es un péptido que interviene en el balance endocrino presente en el ovario y que niveles anormales de la misma podrían conducir a condiciones patológicas.   

Agradecimientos: el presente trabajo de investigación fue realizado con el aporte de Beca Ramón Carrillo- Arturo Oñativia, Ministerio de Salud de la Nación (Ref: 0143/2002)  y Fundación Alberto Roemmers.

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Recibido: 24 de enero de 2003
Aceptado: 7 de mayo de 2003