Fisiología Humana – Ing. Biomédica - UNC

Introducción

En el presente informe se estudia la manera en que las hormonas regulan el sistema reproductor de mamíferos. El análisis fue hecho en ratas de cepa Wistar hembras.

Las diferentes hormonas que regulan el ciclo estral de mamíferos promueven el apropiado desarrollo de los períodos menstruales y, por ende, la adecuada fertilidad. Dichas hormonas son los esteroides sexuales que son secretadas por los ovarios y la glándula suprarrenal, al mismo tiempo son controlados por el eje hipotálamo-hipófisiario.

El llamado ciclo estral de las ratas tiene una amplitud temporal de aproximadamente 4 a 6 días y se encuentra constituido por 4 etapas diferenciadas: proestro, estro, metaestro y diestro.

Proestro, la duración del período es de aproximadamente 12 horas y en esta etapa en la vagina se produce un engrosamiento epitelial, se ven células epiteliales, muy pocos leucocitos y muy escasas células cornificada, los ovarios están en plena producción folicular.

Estro, de 9 a 15 horas de duración, las células epiteliales más abundantes son las cornificadas, aparece un flujo abundante y denso. Los estrógenos circulantes provocan cambios en el útero y aparece el deseo de copulación, aumenta la producción de hormona folículo estimulante (FSH) y luteinizante (LH) en los 2 días siguientes. La etapa de estro se caracteriza por cambios conductuales en el animal, como lordosis en presencia de otra rata.

Metaestro, proliferan las celulas epiteliales cornificadas y leucocitos. Es en este momento cuando se produce el pico de LH y la consecuente ovulación múltiple y espontánea. La vagina se humidifica y comienza la degeneración de las células cornificadas.

Diestro es la etapa más prolongada, durando aproximadamente 57 horas. Disminuye la luz uterina y se produce progesterona en abundancia, estimulando nuevamente la secreción de las hormonas FSH y LH. Los leucocitos abundan, y comienzan a predominar las células epiteliales nucleadas.

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Dentro de los estrógenos el más potente es el estradiol , este grupo también incluye estrona y estriol. El estradiol estimula el engrosamiento del endometrio, la membrana que reviste internamente el útero. Además es el responsable del crecimiento del tejido epitelial reproductivo y es sintetizado principalmente en los ovarios y secundariamente en las glándulas adrenales.

El practico de laboratorio se realizo para investigar el efecto de los estrógenos sobre la conformación del aparato reproductor femenino en general y del útero en especial y el ciclo estral de la rata. La hipótesis propuesta indica que el estrógeno es un esteroide necesario en para el adecuado desarrollo del ciclo sexual y de los órganos reproductivos, esenciales para una adecuada fecundación.

Materiales y métodos

Materiales

Ratas hembras adultas.

Rata macho adulto.

Trapos, goteros, beakers, portaobjetos.

Microscopio optico.

Instrumental quirúrgico, agujas e hilo de sutura.

Material para esterilizar.

Estradiol.

Jeringas

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Arena de campo abierto.

Jaulas de alambre, cinta de papel.

Procedimiento

Para el experimento se planteo utilización de tres ratas hembras. A dos de ellas se les practico ovarectomias y una permanece intacta, debido a que se utiliza de control o referencia. Una de las ratas operadas es inyectada con estradiol (0.1 ml) de manera intraperitoneal; a la rata con cirugía restante no se le administra estradiol.

Se le realizaron sucesivos frotis o extendidos vaginales de cada animal durante una semana, comenzando por el momento antes de las operaciones y el ultimo momentos antes del sacrificio. Este metodo consta en introducirles en su vagina una pipeta con la punta redondeada para no lastimarla con agua, posteriormente se observa al microscopio para identificar por su citología en que etapa del ciclo estral se encuentra cada espécimen.

Antes de realizar la ovarectomia se pesó las dos ratas, y con este dato se calculo la anestesia, siendo la dosis recomendada es 0.7ml/100g. De esta manera se inyecta una cantidad de anestesia (hidrato de cloral) correspondiente a cada animal.:

Rata I Peso: 328g Anestesia: 2.29 ml

Rata II. Peso: 27g Anestesia: 1.89 ml

En la cirugía se realizan dos incisiones laterales por dorsal, se atraviesa piel y músculo. Acto siguiente se procede a ubicar los ovarios. Unas ves hallados se ligan las tropas (para evitar una hemorragia) y se extraen los ovarios de cada lado. Luego se realiza la desinfección y correspondiente sutura de las paredes. Además, a la Rata I se le dio la primera dosis de estradiol exógeno.

Posteriormente, cada día aproximadamente a las 11hs se le realizaba un nuevo extendido vaginal a cada rata, se le daba una nueva dosis de estradiol (0.1 ml) y se recogían los datos. Además, cada día se dejaba 5min en la arena a la rata para que se familiarice con el entorno, en donde posteriormente se realizaría el test de preferencia sexual.

El test de preferencia sexual se realizo tanto con la Rata I (inyectada con estradiol) como con la que no era inyectada (rata de otro grupo). Se midió cuanto tiempo estaba el animal con especimenes del mismo y de distinto sexo

El último día del ensayo se realizó un último extendido vaginal y se sacrifico el animal con una sobredosis de anestesia (2.5ml)

Resultados

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Extendidos Vaginales

Los resultados obtenidos durante todo el proceso experimental fueron registrados detalladamente para poder compararlos, discutirlos y así responder a lo planteado al inicio del proyecto. A continuación se describen los datos para cada una de las ratas del experimento.

MA J V S D L MA MI

CONTROLD D D D - M D D

RATA – MARCADA

M E M D - D D D

RATA NO MARCADA + Estradiol

D E E E - E E E

P = Proestro

E = Estro

M= Metaestro

D = Diestro

Test de preferencia sexual

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Mediante un estudio realizado en el bioterio se definen las preferencias de las ratas. Esta predisposición para estar con el macho o con la hembra es medida de acuerdo al tiempo en el que se encuentra de un lado u otro de la caja de ensayo. Se colocan una rata macho (dentro de una jaula) en una esquina y una hembra en la otra esquina (también en una jaula).

Tiempos

Control: Tiempo con el macho: 108s - Tiempo con la hembra 27s

Preferencia al macho 80% - Preferencia a la hembra 20%

Castrada con estradiol: Tiempo con el macho: 122s - Tiempo con la hembra 47s

Preferencia al macho 72.18% - Preferencia a la hembra 27.8%

Castrasda : Tiempo con el macho: 82s - Tiempo con la hembra 75s

Preferencia al macho 52.22% - Preferencia a la hembra 47.7%

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Esta experiencia puso en evidencia como la rata castrada sin esteroide tubo la misma predilección tanto para la hembra como para con el macho. En cambio la rata control y la castrada con suministro de estradiol escogieron pasar mayor tiempo con el macho. Se encontraron mas receptivas a la rata macho.

En cuanto al ciclo estral de estos mamiferos observamos:

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Control

80%

20%

Mach

Hembr

Castrada con estrogeno

72%

28%

Mach

Hembr

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La rata control se encontró la mayor cantidad del tiempo en diestro. Esto no concuerda con un ciclo normal que se esperaba. La razón de este cambio puede deberse a la sincronización social del ciclo menstrual con sus compañeras de hábitat.

La rata castrada a la cual se le inyecto estrógeno se presento en forma regular en la fase Estro durante los 7 días de observación, esto se debe al potente efecto q tiene esta hormona en la determinación de la fase folicular de la rata.

La rata castrada sin estradiol, luego de los 3 días de realizada la cirugía, se mantuvo en la fase de diestro. Es decir, en ausencia de hormonas esteroideas suficientes, pierde la capacidad de desarrollar un ciclo estral normal.

Las autopsias arrojaron los siguientes resultados:

En la rata control se pudo observar un órgano reproductor normal, con un tamaño proporcionado de cada una de sus partes.

Mientras que en el caso de la rata castrada a la cual se le dio esteroide, mostro un tamaño normal de su aparato reproductor. El útero estaba hipertrofiado, con un gran engrosamiento de sus paredes y vascularizado.

En la rata castrada sin hormona se observó una atrofia de sus organos sexuales, con una marcada disminución en la dimensión de los mismos.

TEST DE APRENDIZAJE

Materiales

Ratas hembras adultas

Jaula

Rejilla electrificada

Fuente de corriente regulada

Cronometro

Procedimiento

Antes del sacrificio de las ratas de la experiencia de preferencia sexual se realizo el test

de aprendizaje.

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Se coloco cada rata en una pecera que en su interior poseía un descanso

de material plástico y el resto de la superficie era un enrejado metálico

conectado a una fuente de corriente regulable.

Se cronometro el tiempo que tardo cada rata en pisar el enjaulado con sus

4 patas y sufrir la descarga eléctrica.

Luego de 1 hora se volvió a realizar la misma actividad comprobando esta

vez solo el tiempo que tarda cada rata en pisar completamente el enrejado

sin sufrir la descarga eléctrica.

Se compararon ambos tiempos para cada rata y se analizaron.

Resultado

Rata castrada con

EstrogenoRata castrada Rata control

Tiempo con

electricidad

9.6s 22.7s 1.9s

Tiempo sin

electricidad

34.0s 98.0s 15.5s

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Conclusión

A partir de la experiencia realizada podemos concluir que los estrógenos son esenciales en el correcto desarrollo del ciclo sexual y del crecimiento de los órganos.

La acción de esta hormona es primordial en la regulación ciclo estral. Debido a que en ausencia de estradiol los órganos se degeneran y se llega a un estado de infertilidad. Mientras que si se suministra en forma constante se induce una fase permanente apta para la fecundación.

En consecuencia la actividad estrogenica resulta fundamental para la adecuada proliferación de la células del aparato reproductor, el desarrollo de la etapa estro, etc.

En lo referente a la conformación de las porciones y en especial del utero, estas son afectadas de manera concreta ; dado que cuando la concentración del esteroide es elevada , el útero se hipertrofia, resultando apto para la reproducción. En cambio cuando no hay presencia de esta hormona el útero se atrofia.

Otro aspecto a tener en cuanta es que las variaciones en la conducta tambien dependen de los niveles de estrógenos.

Finalmente son confirmadas las hipótesis formuladas sobre el efecto del estradiol en las ratas.

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