Studio degli effetti di 5 μM di 2-idrossiestradiolo durante la transizione GV-MII in complessi cumulo-oocita di topo maturati in vitro

La follicologenesi è il processo di maturazione dei follicoli, strutture costituite da un oocita circondato da uno o più strati di cellule somatiche. È un processo complesso e multifattoriale in cui di particolare importanza è il ruolo assunto da FSH e LH. FSH agendo sulle cellule della granulosa, produce un enzima chiamato aromatasi, in grado di convertire gli androgeni, prodotti dall’azione dell’LH sulle cellule della teca, in estrogeni. L’estrogeno prodotto in maggiori quantità durante il periodo fertile è il 17β-estradiolo che viene convertito in 2-idrossiestradiolo (2-OHE2) in seguito a reazioni di idrossilazione da parte di CYP1A1. In un recente lavoro condotto presso l’Università di Pavia, si è dimostrato che COC maturati in vitro (IVM) in presenza di un range di dosi fisiologiche (0,1;1;10;100 nM) di 2-OHE2, mostrano una migliore competenza allo sviluppo embrionale. Inoltre, i marcatori associati alla qualità e alla competenza allo sviluppo embrionale assumono una morfologia simile, dal punto di vista statistico, a quella osservata negli OV ossia il golden standard. Dalla letteratura è noto che un aumento della produzione di estrogeni può verificarsi in presenza di specifici inquinanti ambientali che portano all'attivazione della via di detossificazione che ha come protagonista lo stesso CYP1A1. Per questo motivo, l'analisi effettuata utilizzando dosi superiori a quelle fisiologiche del metabolita (5 μM), ha mostrato un effetto negativo del 2-OHE2 sulle rese di maturazione e di sviluppo embrionale preimpianto con marcatori che si allontanavano significativamente dalla morfologia tipica del golden standard. Si è quindi ipotizzato che il metabolita potesse agire negli stadi finali della prima divisione meiotica (MI). Lo scopo di questo lavoro sperimentale è stato di indagare gli effetti di 5 μM di 2-OHE2 sulle ultime fasi della maturazione del gamete e in particolare sulla cinetica della transizione dallo stadio di vescicola germinale allo stadio di metafase II focalizzando l’attenzione su marcatori allo stadio MI associati alla qualità e alla competenza allo sviluppo embrionale. L’analisi ha messo in evidenza i seguenti risultati: i dati analizzati hanno evidenziato un aumento significativo della velocità dei movimenti citoplasmatici in oociti maturati in presenza del metabolita rispetto ad oociti maturati in sua assenza; in specifici momenti che coincidono con il verificarsi di alcuni degli eventi chiave del processo maturativo. Queste variazioni si riflettono in un ritardo significativo dell’espulsione del primo globulo polare (PB-I). E' possibile inoltre osservare un aumento significativo del volume del PB-I in oociti IVM rispetto ad oociti maturati in vivo (IVO) indipendentemente dalla presenza o meno del metabolita. Strettamente associata alla dimensione del PB-I è l'estensione del cappuccio di F-actina che si è mostrato significativamente più esteso in oociti IVM rispetto ad oociti IVO, senza però differenze tra le classi di maturazione in vitro. Al contrario, non è emersa alcuna differenza significativa in relazione alla sua intensità. In aggiunta, nessuna differenza significativa è emersa in termini di dimensioni dell'apparato del fuso, nonostante gli oociti IVM presentavano un’area del fuso maggiore rispetto ad oociti IVO. Inoltre è presente un aumento significativo del numero di MTOC citoplasmatici in oociti maturati in presenza del metabolita rispetto ad oociti maturati in sua assenza. Infine l’analisi informatica che ha considerato una precisa combinazione dei diversi marcatori su uno stesso oocita, ha evidenziato la presenza di relazioni sia inverse che dirette tra i diversi marcatori nelle diverse popolazioni che si mostrano però di tipo condizione-specifica. A confermare l'organizzazione condizione-specifica dei marcatori, è stato il calcolo della distanza di Mahalanobis che ha evidenziato una separazione significativa tra le classi.