Indici di Invecchiamento OvaricoIndici di Invecchiamento OvaricoIndici di Invecchiamento Ovarico

San Giuseppe Jato22 – 23 luglio 2011

Giovanni Bracchitta

Con il termine invecchiamentosi 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.

Invecchiamento

Invecchiamento Ovarico

Quantità di modificazioni che hanno luogo nel tempo a livello cellulare e

tessutale;

Declino quantitativo del pool follicolare;

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

Riserva Ovarica

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

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.

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 1.000 µm,

ovociti circondati da uno strato di cellule cubiche.

Sono circa 2 milioni

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: 400.000 ovociti

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.

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

Granulosa

Teca

Membrana pellucida(o vitellina)

Ovocita primario(in profase I)

Follicolo secondario

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

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)

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.

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;

Riduzione delle gap-junction;

Stimolo della steroidogenesi;

Stimolo attivatori plasminogeno;

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

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.

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

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.

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

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

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.

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.

Fattori di Crescita

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.

E2 ?

Marker + frequentemente usato per determinare la ri serva ovarica

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.

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)

Molti autori concordano che l’FSH deve essere considera to un marker più quantitativo che qualitativo

Follicolo Antrale sensibile all’FSH

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

> n°°°° di cellule

Comincia nei Follicoli primari

Continua fino al Ø di 20 mm

< 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

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.

Markers Ecografici

Si stima che in ogni momento all’interno dell’ovaio di ogni donna di 25 – 40 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

Contemporanea riduzione della sensibilità all’FSH

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

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

Non Fornisce informazioni aggiuntive rispetto alla misurazione dell’FSH

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 antrali. Alti costi - Rischio OHSS – Scarsa compliance

Uso limitato nella pratica clinica

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

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 +++ - - -

Confronto tra markers di riserva ovarica

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

Conclusioni