EFECTOS DEL CASTRADO Y DEL ESTRADIOL EN RATAS

Dalmasso David Leonel. Libson Lucas Martin

Cátedra de Fisiología Animal, FCEFyN. Noviembre 2012.

RESUMEN

Los estrógenos, secretados por los ovarios, poseen una actividad predominante (frente a la progesterona) en la preparación para la cópula y la fecundación (controlan el ciclo sexual de las hembras, inducen el estro).Para demostrar los efectos del estradiol se utilizaron ratas ya que su ciclo sexual dura entre 4 a 5 días. Se utilizaron 4 ratas; dos fueron tomadas como control, otra se la ovariectomizó y recibió una dosis diaria de estradiol 0,1 ml durante los siguientes 6 días, la otra también fue castrada pero no recibió estradiol en ningún momento. También se observo la conducta sexual de las hembras utilizando el método llamado “preferencia de compañero sexual”. Al finalizar se sacrificaron las 4 ratas y se compararon sus úteros.Los objetivos del trabajo son evidenciar los efectos de la castración y de la aplicación exógena de estradiol en ratas castradas, el comportamiento sexual y/o copulatorio, desarrollo y morfología del útero.Los resultados indicaron que el estradiol induce el estro en ratas y que en esta etapa existe una preferencia hacia machos activos sexualmente de parte de las ratas problemas. Igualmente se observaron diferencias morfológicas en úteros de ratas con dosificación de estrógenos exógenos, con hipertrofias o de mayor tamaño.

INTRODUCCION

El estradiol (E2 o 17β-estradiol, como también oestradiol) es una hormona esteroide sexual femenina. El estradiol es abreviado E2 ya que tiene dos grupos hidroxilos en su estructura molecular. La estrona tiene 1 (E1) y el estriol tiene 3 (E3). El estradiol es alrededor de 10 veces más potente que la estrona y alrededor de 80 veces más potente que el estriol en sus efectos estrogénicos. A excepción de la fase temprana folicular del ciclo menstrual, sus niveles sanguíneos son algo más altos que los de la estrona durante los años reproductivos de la mujer. Por lo tanto, el estradiol es el estrógeno predominante durante los años reproductivos tanto en los niveles séricos absolutos como también en la actividad estrogénica.

Durante los años reproductivos, la mayoría del estradiol en las mujeres es producido por las células granulosas de losovarios por la aromatización de la androstenediona (producida en las células foliculares tecales) a estrona, seguido por la conversión de estrona a estradiol por 17β-beta hidroxiesteroide deshidrogenasa. Pequeñas cantidades de estradiol también son producidas por la corteza suprarrenal, y (en hombres), por los testículos.

El estradiol no es únicamente producido en las gónadas: En ambos sexos, las hormonas precursoras (específicamente la testosterona) son convertidas por aromatización a estradiol. En particular, el tejido adiposo es activo en convertir los precursores a estradiol, y continúan haciéndolo aun después de la menopausia. El estradiol también es producido en el cerebro y en las paredes arteriales.

El estradiol entra libremente a las células e interactúa con el receptor celular. Después de que el receptor estrogénicose haya unido a su ligando, el estradiol puede entrar al núcleo celular de la célula objetivo, y regular la transcripción genética, que lleva a la formación del ARN mensajero. El ARNm interactúa con las ribosomas para producir proteínasespecificas que expresan el efecto que el estradiol tiene sobre la célula objetivo.

El estradiol se une bien a ambos receptores estrogénicos, ERα, y ERβ, a diferencia de ciertos otros estrógenos, en particular las medicaciones que actúan en solo uno de estos receptores. Estas medicaciones son llamadas moduladores selectivos de los receptores estrogénicos, o por el acrónimo en inglés SERMs.

El estradiol es el estrógeno natural más potente.

Ciclo estral en la rata

El ciclo estral de la rata dura entre 4 y 5 días y se puede dividir en cuatro fases que se caracterizan por marcadas diferencias en los niveles plasmáticos de las hormonas reproductivas. Dado que las características de las células del epitelio vaginal son típicas de cada fase del ciclo estral, un análisis exhaustivo de este epitelio, a través del método de frotis o exudado vaginal, permite identificar estas fases, que describimos a continuación:

PROESTRO-dura aprox. 12 hs. Los folículos antrales en expansión secretan estrógenos, que promueven la proliferación y el consecuente engrosamiento del epitelio vaginal, entre otros efectos. Al final de esta fase aumenta la frecuencia de los pulsos de GnRH y consecuentemente de FSH y LH, esta última desencadenará la ovulación. En el frotis vaginal observamos células epiteliales nucleadas y redondas, simples o en capas y ausencia de leucocitos.

ESTRO-dura aprox. 9-15 hs. En este período ocurre la ovulación, aproximadamente a las 10 hs de comenzado el estro y la hembra se encuentra sexualmente activa. Durante esta fase, la hembra aumenta su atractividad, debido a la hinchazón de la vulva y la liberación de feromonas, y despliega comportamientos proceptivos de búsqueda del macho, así como lordosis, postura dorsoarqueada en respuesta a la monta del macho, que permite la intromisión del pene en la vagina (esta postura se utiliza como índice de receptividad sexual). La receptividad sexual dura alrededor de 13 hs y usualmente se liberan entre 10 y 20 óvulos por ovulación. Debido a la caída de los niveles de estrógenos, la capas más externas del epitelio vaginal se queratinizan y descaman hacia el lumen. Por este motivo, el frotis vaginal se caracteriza por grandes cantidades de células cornificadas, chatas, irregulares y sin núcleo.

METAESTRO-dura aprox. 21 hs. Durante esta fase, el efímero cuerpo lúteo secreta progestágenos y pequeños folículos antrales comienzan su crecimiento. A través del epitelio vaginal, delgado y con escasa actividad mitótica, migran leucocitos hacia el lumen. Por este motivo, en el frotis vaginal se observa la presencia de abundantes leucocitos y algunas células cornificadas.

DIESTRO-dura aprox. 56 hs. Durante esta fase continua el crecimiento folicular promovido por la FSH, con la consiguiente liberación de concentraciones crecientes de estrógenos. Si bien el epitelio vaginal aún es delgado, comienza su proliferación, por lo que en el frotis vaginal se observan leucocitos y algunas células epiteliales nucleadas.

EXPERIMENTO

Se realizo un extendido vaginal de las 4 ratas, con el objetivo de saber en que parte del ciclo se encontraban antes de empezar el experimento. Los resultados fueron los siguientes:Rata 1: Estro.Rata 2: Diesto.Rata 3: Diestro.Rata 4: Proestro.

Castración : 2 ratas fueron castradas (ovariectomizadas) y las otras 2 quedaron a modo de control. Se procedió a pesar las 2 ratas castradas, con el objeto de dosificar la cantidad de justa de hidrato de cloral 6%. Se utilizan 0,7 ml de hidrato de cloral cada 300 gramos de peso corporal. Una vez anesteciadas, se empezó con la cirugía, siguiendo las instrucciones de la Jefa de TP. Una vez finalizada la cirugía, se puso a las 2 ratas castradas (OVX) en una caja y las 2 ratas control en otra caja.

Administración de Estradiol: Desde el dia de la castración, y consecutivamente durante una semana, se le administro a la rata numero 2 0,1 ml de Estradiol, inyectado intraperitonialmente.

Durante la semana que duro el experimento, se realizaron diaramente un extendido vaginal a las 4 ratas para verificar en que estado del ciclo mestrual se encontraban las mismas. Los extendidos expusieron los siguientes resultados:

RATA Miercoles

Jueves

Viernes Sabado

Lunes

Martes

Miercoles

1- OVX E E M E M M M2- OVX+E2 D E E E E E E3- CONTROL D P M D M E D4- CONTROL P E D D E D P

*E: Estro. *P: Proestro.*D: Diestro.

*M: Metaestro.

Test de preferencia sexual: Durante 5 dias previos al test, se coloco a cada hembra durante 5 minutos por dia en el aparato de campo abierto para producir su habituación y familiarización con el entorno, sin la presencia de los animales estimulos.El dia anterior al sacrificio, se procedió a la exposición de las ratas experimentales (castradas) a la presencia de un macho activo sexualmente y una hembra en estro, confinados en sendas jaulas de alambre en los extremos de la arena. Se registro el comportamiento con una filmadora durante 5 minutos aproximadamente. El aparato de campo abierto tiene las siguientes divisiones, dependiendo en la cercanía de que animal estimulo (o zona neutral) se encuentra la rata experimental. Cabe destacar, que se toma como patrón de invasión a cualquier zona que solo la cabeza de la rata experimental entre en dicha zona.

Se procedió a contar el tiempo que la rata experimental permanecia en las 3 zonas definiéndose:A: vecindad del macho.B:vecindad de la hembra.C:zona neutra.Luego se calcula el porcentaje del tiempo que paso en cada zona:(Tiempo pasado en un area particular/tiempo total registrado)*100.Finalmente se calcularon los Puntajes de Preferencias, siendo este:Tiempo pasado en la vecindad del macho-Tiempo pasado en la vecindad de la hembra.Un Puntaje de Preferencia positivo indicaría una preferencia por el macho.

Los resultados fueron los siguientes: Rata Numero 1 (OVX):

Con hembra: 80 segundos. (21,97%)Zona neutral: 133 segundos. (36,53%)Con macho: 151 segundos.(41,48%)

Rata Numero 2 (OVX+E2):Con hembra: 44 segundos.(14,66%)Zona neutral: 97 segundos.(32,33%)Con macho: 159 segundos.(53%)

Rata Numero 3 (Control):Con hembra: 36 segundos.(12%)Zona neutral: 150 segundos.(50%)Con macho: 114 segundos.(38%)

Luego, los puntajes de referencia resultaron:Rata 1: 151-80=71 segundos Preferencia por el macho.Rata 2: 159-44=115 segundosPreferencia por el macho.Rata 3: 114-36=78 segundosPreferencia por el macho.

Con estos resultados, se afirma que la inyección de Estradiol promueve la preferencia sexual por un macho activo; y que la castración sin la inyección la reduce.

Morfologia Uterina: Luego de sacrificar las 4 ratas, se le extirpo el utero para poder compararlos morfológicamente. Los resultados fueron los siguientes:

*Rata 1: OVX

*Rata 2: OVX+E2

*Rata 3: Control

Como se puede observar, en la rata numero 1 podemos apreciar una ligera disminución del tamaño (atrofia) y un color mas claro en relación a las ratas 2 y 3. En la rata 2 hay una hipertrofia uterina y un color mas oscuro respecto a la rata control, que se encontraba en Diestro.Todo esto permite controlar que el tratamiento a largo plazo con estrógeno (estradiol) origina hipertrofia endometrial (Ganong) mayor a la normal, y por lo tanto podemos deducir que este utero estaba predispuesto a recibir el cigoto.En síntesis podemos decir que, respecto al tamaño y la vascularización:Rata 1<Rata 3<Rata 2.

Test de Aprendizaje: Este test consiste en 3 etapas:La adquisición: que es la exposición del sujeto experimental al estimulo doloroso.La consolidación: que es el tiempo que se deja al sujeto para que asimile y procese la información recibida en la adquisición. (En este caso fue de 30 minutos.)La recuperación: que consiste en el test en si, se vuelve a exponer al sujeto al estimulo y se observan los cambios.Este experimento lo realizamos introduciendo a las ratas en una caja que posee una plataforma libre de estimulo, y que el resto del suelo produce una descarga inofensiva, la cual seria el estimulo en si. Se tomo el tiempo en el que la rata se bajaba de la plataforma libre del estimulo, apoyando sus 4 patas sobre la zona agresiva.Los tiempos medidos fueron los siguientes:

Aprendizaje MemoriaRata 1: OVX 1,64s 13,02s

Rata 2: OVX+E2 1,25s 15,95sRata 3: Control 9,74s 38,09sRata 4: Control 3s 3,55s

Podemos concluir que la rata control manifiesta un claro desarrollo superior de la memoria en relación a las ratas castradas. Esto podría deberse a que al no tener ovarios que produzcan las hormonas que deberían producir normalmente, no se completa el feedback natural que debería haber entre estas hormonas y el hipotálamo, afectando a la memoria.

CONCLUSION

En animales, el ciclo estral es un parámetro de gran sensibilidad y es utilizado para brindar información acerca de la respuesta del órgano reproductivo y del entorno hormonal influyente.En concordancia con los efectos obtenidos el Estradiol parece ser fundamental en la preferencia sexual ya que seria necesaria para que la rata incie el Estro. Finalmente es evidente una acción trofica de esta hormona a nivel utero, que se ve incrementado al aumentar la concentración o tiempo de permanencia de la misma.

BIBLIOGRAFIA

Suarez, M. (2012) Fisiología Animal. Guía de trabajos prácticos. Imprenta CEICIN.Cordoba.Argentina.

Ganong,W.F. (18° edición, 2006). Manual de Fisiología Medica. Editorial: El Manual Moderno S.A. Mexico.

http://es.wikipedia.org/wiki/estradiol