Zaburzenia hormonalnej regulacji rozrodu

Hormony osi podwzgórzowo–przysadkowo-jajnikowej podczas cyklu rujowego

Hormonalna regulacja cyklu rujowego (jajnikowego) rozpoczyna się od aktywacji syntezy i sekrecji gonadoliberyny (GnRH) z podwzgórza. Okres półtrwania GnRH wynosi 2-4 min, jego sekrecja jest pulsacyjna i kontrolowana przez nerwowy generator pulsów w podwzgórzu (13). Wykazano, że istotną rolę w stymulacji wydzielania GnRH mają neurony podwzgórza syntetyzujące i wydzielające kisspeptyny, wśród których największe znaczenie ma peptyd złożony z 54 aminokwasów (Kiss-54). Kisspeptyna-54 syntetyzowana w jądrze przykomorowym podwzgórza stymuluje wyrzut GnRH; natomiast kisspeptyna w jądrze łukowatym podwzgórza wraz z neurokininą B i dopaminą tworzy układ KND decydujący o cykliczności wydzielania GnRH. Neurokinina B kontroluje pętlę zwrotną, dzięki której steroidy płciowe wpływają na syntezę GnRH, a dynorfina jest peptydem opioidowym, regulującym sprzężenie zwrotne pomiędzy progesteronem i gonadoliberyną (10, 13).

Niezależnie od gatunku zwierząt aktywność GnRH i jej receptorów w przysadce rozpoczyna się pod koniec fazy anestrus cyklu rujowego. Zwiększone stężenie GnRH stymuluje wydzielanie hormonu folikulotropowego (FSH) z części gruczołowej przysadki, który wraz z krwią dociera do pęcherzyków jajnikowych i powoduje ich wzrost oraz sekrecję estrogenów. Estrogeny na zasadzie dodatniego sprzężenia zwrotnego powodują zwiększenie wydzielania hormonu luteinizującego (LH) z przysadki. W okresie przedowulacyjnym (rujowym) jest największe stężenie LH, które wraz z estrogenami powoduje owulację.

Po owulacji dochodzi do spadku stężenia zarówno gonadotropin, jak i estrogenów, a powstałe ciałko żółte syntetyzuje progesteron hamujący sekrecję GnRH i tym samym blokuje rozpoczęcie kolejnego cyklu jajnikowego (rujowego). Progesteron jest konieczny do utrzymania ciąży, w zależności od gatunku samic syntetyzowany jest przez ciałko żółte (ciążowe) lub przez łożysko. Przed porodem następuje zniesienie bloku progesteronowego, między innymi przez glikokortykoidy nadnerczy płodu, zwiększa się aktywność receptorów oksytocynowych w mięśniach gładkich macicy, wzrasta także stężenie oksytocyny we krwi, nawet do 12,9 ± 13,9 pg/ml (8).

Cykl rujowy u kotek i suk

Kot domowy (łac. Felis catus) należy do zwierząt sezonowo poliestralnych. Kotki dziko żyjące przejawiają aktywność rozrodczą w warunkach wydłużającego się dnia, od końca lutego do września lub nawet początku października. U tych samic zaobserwowano średnio 6 (2-12) cykli rujowych w sezonie. Utrzymywanie zwierząt w warunkach hodowlanych/domowych może zmieniać tę sezonowość lub prowadzić do jej zaniku w związku z oddziaływaniem sztucznych czynników środowiskowych, zwłaszcza oświetlenia. Wydłużające się okno świetlne jest równoległe ze zmniejszeniem stężenia melatoniny i stanowi dodatkowy sygnał do wszczęcia uaktywnienia sekrecji GnRH z podwzgórza (9).

Cykl rujowy kotek składa się z faz: przedrujowej (łac. proestrus, 1-3 dni), rui właściwej (estrus, 6 dni), która powinna być zakończona owulacją, zwykle prowokowaną. Po owulacji następuje faza lutealna (łac. diestrus), która może trwać około 35 dni w przypadku ciąży rzekomej i 65-66 dni w ciąży prawidłowej. Po zakończeniu fazy lutealnej i obniżeniu stężenia progesteronu rozpoczyna się faza międzyrujowa (łac. interestrus) trwająca do 10 dni w okresie aktywności płciowej. Natomiast w fazie spokoju płciowego (łac. anestrus) w miesiącach jesiennych i zimowych, z krótkimi dniami świetlnymi, występuje brak aktywności jajników.

W fazie proestrus u kotek zachodzą intensywne zmiany w sekrecji hormonów gonadotropowych – najpierw wzrasta wydzielanie FSH z przysadki, która łączy się z aktywnymi receptorami w komórkach pęcherzyka jajnikowego. Rozwijający się pęcherzyk jajnikowy syntetyzuje estrogeny – najwięcej estradiolu 17β (E2), a w mniejszych stężeniach estron i estriol. Przy najwyższym stężeniu estradiolu i LH może nastąpić owulacja, ale pod warunkiem kopulacji (owulacja prowokowana). Po owulacji fragmenty pęcherzyka jajnikowego przekształcane są w procesie luteinizacji do ciałka żółtego (łac. corpus luteum) syntetyzującego progesteron (P4) – jest to faza diestrus.

Jeżeli kotka jest ciężarna, to diestrus trwa 65-66 dni, natomiast jeśli nie ma ciąży, to okres ten kończy się po 30-35 dniach (ryc. 1) wraz z zanikiem ciałka żółtego. Ciałko żółte ulega atrezji regulowanej przez prostaglandynę E2 (PGE2), w procesie tym nie uczestniczy prostaglandyna F2a (PGF2a) pochodzenia endometrialnego. Prostaglandyna F2a wydzielana jest z endometrium macicy u nieciężarnych samic w późnej fazie lutealnej, powoduje regresję ciałka żółtego i w efekcie spadek sekrecji progesteronu. Brak progesteronu jest sygnałem do wydzielania gonadoliberyny/gonadotropin i rozpoczęcia nowego cyklu rujowego. PGF2a jest wydzielana w bardzo małych stężeniach u suk i kotek, dlatego też powrót do rui jest znacznie dłuższy (14).

Dojrzałość płciowa suk jest zróżnicowana w zależności od rasy i cech osobniczych, suki większości ras są zdolne do rozrodu w wieku około 2 lat. Cykl rujowy u suk występuje tylko raz w okresie sezonu rozrodczego i może mieć długość 10 miesięcy (rasy pierwotne) lub 5-6 miesięcy (owczarek niemiecki). Cykl rujowy suki (ryc. 2) składa się z fazy anestrus (międzyrujowy, 6 miesięcy), pod koniec tego okresu rozpoczyna się faza przygotowawcza – praproestrus (około 10 dni), następnie są: proestrus (około 10 dni), estrus (około 10 dni) i diestrus (łac. metestrus, około 60 dni). W każdej z tych faz występują zmiany w wydzielaniu hormonów osi HPG (3).

Wzrost stopnia wydzielania GnRH pod koniec fazy anestrus (faza przygotowawcza) przyczynia się do stymulacji sekrecji FSH oraz podniesienia stężenia estradiolu we krwi (faza proestrus). Największy wzrost stężenia estradiolu we krwi występuje 24-48 godzin przed przedowulacyjnym wyrzutem LH, potem w czasie estrus stężenie steroidu maleje.

W przeciwieństwie do innych gatunków samic u suk dochodzi do przedowulacyjnej luteinizacji ściany pęcherzyków jajnikowych, co wpływa na niewielki wzrost stężenia progesteronu do około 2-3 ng/ml (6-9 nmol/l) w czasie maksymalnego stężenia hormonu luteinizującego (LH). Stwierdzono także stałe stężenie progesteronu (P4) w czasie proestrus utrzymującego się w przedziale wartości od 0,2 ng/ml do 0,5 ng/ml. Ze względu na szybkie rozpoczęcie po owulacji sekrecji P4 przez aktywne ciałko żółte, profil jego stężenia jest podobny u suk ciężarnych i nieciężarnych. W fazie spokoju hormonalnego (łac. anestrus) stężenia estradiolu i progesteronu utrzymują się na niewielkim poziomie (3).