W fazie folikularnej cyklu jajnikowego wzrost i różnicowanie pęcherzyków to procesy poddane delikatnej i precyzyjnej równowadze pomiędzy poziomem krążących hormonów a produkcją ich receptorów w komórkach pęcherzyka. Jeśli poziomy krążących hormonów i pojawienie się ich receptorów pokrywają się, rozwój pęcherzyków może być kontynuowany; odwrotnie, jeśli ten stan nie zostanie osiągnięty, pęcherzyki ulegają zwyrodnieniu i tworzeniu atretycznych ciał jajnika.
Regulacja hormonalna jest podstawowym mechanizmem kontroli cyklu jajnikowego.
Istnieje pięć hormonów, które uczestniczą w złożonym procesie pozytywnego i negatywnego sprzężenia zwrotnego regulującego folikulogenezę:
- hormon uwalniający gonadotropiny (GnRH) wydzielany przez podwzgórze
- hormon folikulotropowy (FSH)
- hormon luteinizujący (LH)
- estrogen
- progesteron
Hormony wytwarzane przez przysadkę mózgową (FSH i LH) oraz hormony wytwarzane przez jajnik (estrogen i progesteron) mają działanie antagonistyczne (negatywne sprzężenie zwrotne).
Jednocześnie, aby przekształcić ciągłą produkcję pęcherzyków pierwotnych w okresowe zjawisko owulacji, muszą interweniować co najmniej dwa mechanizmy pozytywnego sprzężenia zwrotnego:
- faza antralna: wykładnicza produkcja estrogenu;
- faza przedowulacyjna: wykładnicza produkcja FSH i LH.
oogeneza i rozwój pęcherzyków
Hormon folikulotropowy (FSH) to hormon białkowy wydzielany przez przedni płat przysadki i działający na gonady. Wydzielanie FSH zaczyna wzrastać w ostatnich dniach cyklu miesiączkowego i jest najwyższe w pierwszym tygodniu fazy folikularnej. Wzrost poziomu FSH umożliwia rekrutację około 10 pęcherzyków w fazie antralnej (pęcherzyki Graafa) w celu wejścia w cykl menstruacyjny. Pęcherzyki te, indukowane do folikulogenezy, konkurują ze sobą o dominację (tylko jedno dojrzałe jajo zostanie uwolnione podczas owulacji).
Hormon FSH wiąże się z receptorami komórek warstwy ziarnistej, promując ich wzrost i proliferację, powodując wzrost wielkości pęcherzyków.Ponadto ten sam hormon indukuje ekspresję receptorów dla hormonu luteinizującego (LH) na błonie komórek warstwy ziarnistej rozwijające się mieszki włosowe.
Pod wpływem FSH dochodzi do aktywacji enzymu syntetazy estrogenu i cytochromu P450, które pobudzają komórki warstwy ziarnistej do wydzielania estrogenu.
Ten wzrost poziomu estrogenu stymuluje produkcję hormonu uwalniającego gonadotropiny (GnRH), który indukuje uwalnianie gonadotropin FSH i LH z przedniego płata przysadki, które wywierają stymulujący wpływ na wzrost pęcherzyka.
L „hormon luteinizujący (LH) wywiera następujące działania:
- aktywuje syntezę androgenów przez komórki osłonki (zewnętrznej warstwy komórek ziarnistych). Wydzielone androgeny są następnie doprowadzane do poziomu komórek ziarnistych w celu przekształcenia w estrogen;
- stymuluje proliferację, różnicowanie i wydzielanie komórek pęcherzykowych osłonki;
- zwiększa ekspresję receptorów LH na błonie komórek ziarnistych.
Zwiększony estrogen
Na dwa do trzech dni przed rozpoczęciem wzrostu poziomu LH, zwykle około siódmego dnia cyklu, jeden z rekrutowanych pęcherzyków wyłania się jako dominujący.
Estrogeny wykonują „ujemne sprzężenie zwrotne na podwzgórze i przedni płat przysadki”: pęcherzyk dominujący wydziela estrogen w dużych ilościach, na takim poziomie, że produkcja GnRH zostaje zahamowana, co w konsekwencji hamuje wydzielanie LH i FSH.
To zmniejszenie produkcji hormonów LH i FSH prowadzi do atrezji (śmierci) większości niedominujących pęcherzyków.
We wczesnych i pośrednich stadiach fazy folikularnej estrogen wywołuje szereg zmian fizjologicznych w organizmie, w tym zmiany w środowisku macicy charakterystyczne dla fazy proliferacyjnej.
Te same hormony sprzyjają również zmianom, które przygotowują organizm na kolejne wydarzenia w cyklu menstruacyjnym:
- podczas całej fazy folikularnej wzrost poziomu estrogenu we krwi stymuluje tworzenie nowej warstwy endometrium i mięśniówki macicy;
- indukują ekspresję receptorów progesteronu na komórkach endometrium, pomagając endometrium w odpowiedzi na rosnące poziomy progesteronu podczas późnej fazy proliferacyjnej i podczas fazy lutealnej.
Pico LH i owulacji
W niskich stężeniach estrogeny hamują gonadotropiny, natomiast w wysokich stężeniach stymulują ich uwalnianie. W późnej fazie folikularnej produkcja estrogenu wzrasta wykładniczo, wpływając na aktywność wydzielniczą podwzgórza i przedniego płata przysadki oraz prowadząc do stymulacji sekrecji hormonu luteinizującego (LH).
Zdarzenia te skutkują powstaniem obwodu dodatniego sprzężenia zwrotnego: wzrost poziomu LH, dalsza stymulacja wydzielania estrogenu, a tym samym dalsze wspomaganie uwalniania hormonu luteinizującego.Wydzielanie LH dramatycznie wzrasta, co skutkuje fazą wstępującą poziomu LH w osoczu (przedowulacyjny wzrost LH) Pod wpływem wyrzutu LH, aktywność endokrynologiczna komórek rdzenia jest najpierw stymulowana, a następnie stopniowo wyłączana.W tym momencie hormon LH indukuje te komórki do syntezy hormonów progestynowych.
Tym zmianom czynności endokrynnych towarzyszy powrót mejozy i dojrzewanie cytoplazmy oocytu, a ich kulminacją jest owulacja.
