New insights on the physiologic regulation of the equine corpus luteum by metabolic and endocrine factors

La procreazione medicalmente assistita ed i problemi riproduttivi, come l’infertilità, stanno diventando progressivamente più rilevanti in medicina umana. Infatti, circa una coppia su sette presenta problemi di fertilità e nel 70% dei casi questi vengono attribuiti ad una disfunzione ovarica. La ricerca scientifica, su questi aspetti, nei pazienti umani incontra ovviamente molte limitazioni per diverse ragioni, tra cui quelle di natura etica. Conseguentemente i modelli animali sono considerati di estrema utilità. Infatti, tali modelli hanno fornito numerose informazioni sullo sviluppo follicolare, la maturazione degli ovociti, la funzione del corpo luteo, l'invecchiamento riproduttivo ed anche in merito agli aspetti terapeutici. La cavalla, specie monovulatoria con dinamiche ovariche per molti aspetti somiglianti a quelle umane, potrebbe costituire un valido modello per lo studio della fisiologia riproduttiva; nonostante ciò, sino a questo momento ha ricevuto scarsa attenzione rispetto ad altri modelli animali. Questa scarsa considerazione ha anche portato ad una incompleta conoscenza di alcuni aspetti fisiologici e patologici della riproduzione equina. La funzione delle gonadi è governata da un complesso sistema di regolazione in cui agiscono sia ormoni prodotti a livello sistemico sia fattori ormonali secreti a livello locale (in modo autocrino e paracrino). Negli ultimi decenni è nato un crescente interesse da parte della comunità scientifica nei confronti di molti fattori endocrini e metabolici coinvolti nella regolazione del bilancio e del metabolismo energetico, che sembrano avere un ruolo cruciale nella fisiologia riproduttiva assicurando la fertilità. Tra questi la leptina, ghrelina, l'ormone della crescita (GH) ed il fattore di crescita insulino-simile (IGF-I) sembrano influenzare la funzione riproduttiva nei mammiferi, uomo compreso. Per quanto noto all'autore, a tutt'oggi nella specie equina non esistono studi in questo campo. Questa tesi è stata creata con l'intento di capire come questi fattori, già investigati nella donna e in altre specie animali, possano regolare il ciclo estrale della cavalla, ed in particolare la funzione luteale. Dopo una dettagliata introduzione (sezione generale) a questo vasto settore di ricerca, la tesi è stata strutturata in due studi sperimentali (sezione sperimentale), in cui abbiamo avuto modo di avvalerci di modelli in vitro, come le colture tissutali, e di tecniche di biologia molecolare che ci hanno permesso, non solo di avere un accurato controllo delle condizioni sperimentali, ma anche di evitare sofferenze inutili agli animali. In entrambe gli esperimenti abbiamo focalizzato l'attenzione sul ruolo di questi fattori metabolici ed endocrini, come la leptina e la ghrelina nel caso del primo studio e dell'GH e dell'IGF-I nel secondo, sull'attività angiogenetica del corpo luteo equino attraverso la possibile modulazione in vitro della proliferazione delle cellule endoteliali di aorta bovina (BAEC) e, la produzione di ossido nitrico (NO). Inoltre abbiamo valutato la capacità secretoria luteale (pregesterone e prostaglandine) in presenza di leptina e ghrelina e l'espressione genica di tutti i fattori sopracitati, recettori compresi, durante l'intera fase lutale. Alla luce di questi risultati, si può ipotizzare che la leptina, proveniente da una fonte extra-luteale, possa influenzare il corpo luteo della cavalla, giustificando in questo modo la presenza dei suoi recettori. L'ipotesi di un possibile coinvolgimento di questi fattori metabolici nella regolazione del corpo luteo, non nasce solo dall'espressione dei loro geni e/o recettori, ma anche dalla capacità dose-dipendente, di stimolare la produzione di NO (leptina, ghrelina, IGF-I associato al GH oppure all’LH) e la proliferazione delle BAEC (ghrelina, leptina) oppure di inibirla (IGF associato con GH oppure con LH). Produzione di NO e proliferazione delle BAEC sono considerati indici di attività angiogenetica. Inoltre abbiamo dimostrato che leptina a ghrelina influenzano la capacità secretoria del corpo luteo, promuovendo rispettivamente la produzione di PGE2 , prostaglandina luteotropica, e di PGF2α, prostaglandina luteolitica. La comprensione dei meccanismi di regolazione da parte di fattori metabolici ed endocrini sulla funzione endocrina del corpo luteo, sull'angiogenesi e sullo sviluppo non vascolare durante il normale sviluppo del tessuto, potrebbe portare a nuovi approcci per combattere l’infertilità. Tuttavia, altri studi dovrebbero essere condotti in futuro per approfondire i meccanismi fisiologici nella cavalla, così come l'utilizzo di ormoni e fattori angiogenetici e di crescita, che potrebbero essere considerati luteotropici.