Progesterone and 17-hydroxy-progesterone concentrations in follicular fluid and serum reflect their production in granulosa and theca cells.

RESEARCH QUESTION: How is the production of progesterone (P4) and 17-hydroxy-P4 (17-OH-P4) regulated between theca cells and granulosa cells during the follicular phase, during ovulation and after transformation into a corpus luteum? DESIGN: Three cohorts were examined: (i) 31 women undergoing natural and stimulated cycles, with serum hormone measurements taken every 3 days; (ii) 50 women undergoing ovarian stimulation, with hormone concentrations in serum and follicular fluid assessed at five time points during final follicle maturation; and (iii) 12 women undergoing fertility preservation, with hormone concentrations evaluated via the follicular fluid of small antral follicles. RESULTS: In the early follicular phase, theca cells primarily synthesized 17-OH-P4 while granulosa cells produced limited P4, maintaining the P4:17-OH-P4 ratio <1. As follicles reached follicle selection at a diameter of approximately 10 mm, P4 synthesis in granulosa cells was up-regulated, but P4 was mainly accumulated in follicular fluid. During final maturation, enhanced activity of the enzyme HSD3B2 in granulosa cells enhanced P4 production, with the P4:17-OH-P4 ratio increasing to >1. The concentration of 17-OH-P4 in the luteal phase was similar to that in the follicular phase, but P4 production increased in the luteal phase, yielding a P4:17-OH-P4 ratio significantly >1. CONCLUSIONS: The P4:17-OH-P4 ratio reflects the activity of granulosa cells and theca cells during the follicular phase and following luteinization in the corpus luteum. Managing the function of granulosa cells is key for reducing the concentration of P4 during ovarian stimulation, but the concerted action of FSH and LH on granulosa cells during the second half of the follicular phase makes this complex.

Synergistic cooperation between the ß-catenin and SF1 regulates progesterone synthesis in laying hen ovarian granulosa cells.

The development of ovarian follicles in poultry is a key factor affecting the performance of egg production. Ovarian follicle development is regulated via the Wnt/ß-catenin signaling pathway, and ß-catenin, encoded by CTNNB1, is a core component of this pathway. In this study, using ovary GCs from laying hens, we investigated the regulatory role of CTNNB1 in steroid synthesis. We found that CTNNB1 significantly regulates the expression of StAR and CYP11A1 (key genes related to progesterone synthesis) and the secretion of progesterone (P4). Furthermore, simultaneous overexpression of CTNNB1 and SF1 resulted in significantly higher levels of CYP11A1 and secretion of P4 than in cells overexpressing CTNNB1 or SF1 alone. We also found that in GCs overexpressing SF1, levels of CYP11A1 and secreted P4 were significantly greater than in controls. Silencing of CYP11A1 resulted in the inhibition of P4 secretion while overexpression of SF1 in CYP11A1-silenced cells restored P4 secretion to normal levels. Together, these results indicate that synergistic cooperation between the ß-catenin and SF1 regulates progesterone synthesis in laying hen ovarian hierarchical granulosa cells to promote CYP11A1 expression.

DUSP8-attenuated ERK1/2 signaling mediates lipogenesis and steroidogenesis in chicken granulosa cells.

The lipogenesis and steroidogenesis of granulosa cells are crucial during follicular development, yet it remains unclear whether dual-specificity phosphatase 8 (DUSP8) is involved. In this study, the specific role of DUSP8 in lipogenesis and steroidogenesis was investigated through culturing chicken granulosa cells in vitro. The results revealed that the expression levels of adipogenic genes were elevated after DUSP8 overexpression and reduced after knockdown. The same was observed for lipid deposition in granulosa cells. Meanwhile, the steroidogenic gene expression and progesterone synthesis were promoted after DUSP8 overexpression and inhibited after knockdown. In addition, we also found that DUSP8 blocked the phosphorylation of extracellular regulatory kinase 1/2 (ERK1/2). Based on the previous results that activated ERK1/2 signaling inhibited lipid deposition and progesterone synthesis in chicken granulosa cells, we demonstrated that DUSP8 promoted lipid deposition and progesterone synthesis through mediating the ERK1/2 signaling pathway. The results will improve our understanding of the molecular regulatory mechanisms regarding lipid metabolism and progesterone synthesis in chicken granulosa cells.

Influence of nitric oxide on in vitro growth, survival, steroidogenesis, and apoptosis of follicle stimulating hormone stimulated buffalo (Bubalus bubalis) preantral follicles

Effect of sodium nitroprusside (SNP), a nitric oxide (NO) donor, on in vitro survival, growth, steroidogenesis, and apoptosis of buffalo preantral follicles (PFs) was investigated. PFs (200~250 microm) were isolated by micro-dissection and cultured in 0 (control), 10(-3), 10(-5), 10(-7), and 10(-9) M SNP. To examine the reversible effect of SNP, PFs were cultured with 10(-5) M SNP + 1 mM Nomega-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) or 1.0 microg hemoglobin (Hb). The results showed that greater concentrations of SNP (10(-3), 10(-5), 10(-7) M) inhibited (p < 0.05) FSH-induced survival, growth, antrum formation, estradiol production, and oocyte apoptosis in a dose-dependent manner. However, a lower dose of SNP (10(-9) M) significantly stimulated (p < 0.05) the survival, growth, antrum formation, follicular oocyte maturation, and stimulated progesterone secretion compared to the control. A combination of SNP + L-NAME promoted the inhibitor effect of SNP while a SNP + Hb combination reversed this effect. Nitrate and nitrite concentrations in the culture medium increased (p < 0.05) in a dose-dependent manner according to SNP concentration in the culture medium. At higher concentrations, SNP had a cytotoxic effect leading to follicular oocyte apoptosis whereas lower concentrations have stimulatory effects. In conclusion, NO exerts a dual effect on its development of buffalo PFs depending on the concentration in the culture medium.

Expression of 3b-Hydroxysteroid dehydrogenase and P450 side chain cleavage enzyme in the human uterine endometrium

The enzyme complex 3b-hydroxysteroid dehydrogenase/delta(5)-delta(4)-isomerase (3beta-HSD) is involved in the biosynthesis of all classes of active steroids. The expression of 3beta-HSD in human uterine endometrium during the menstrual cycle and decidua was examined in an effort to understand its role during ova implantation. 3beta-HSD was weakly expressed in the glandular epithelium of the proliferative phase and moderately expressed in the glandular epithelium of secretory phase of the endometrium. In the decidua of the ectopic pregnancy, 3beta-HSD was strongly expressed. The human uterine endometrial 3beta-HSD was identified as being the same type as the placental 3beta-HSD by RT-PCR and sequence analysis. In addition to the expression of 3beta-HSD, P450scc was expressed in the decidua of the ectopic pregnancy. These results suggest that pregnenolone might be synthesized from cholesterol by P450scc de novo and then, it is converted to progesterone by 3beta-HSD in the uterine endometrium. The data implies that the endometrial 3beta-HSD can use not only the out-coming pregnenolone from the adrenal gland but also the self- made pregnenolone to produce progesterone. The de novo synthesis of progesterone in the endometrium might be a crucial factor for implantation and maintenance of pregnancy.

Efecto de la leptina en la produccion de progesterona y estradiol por el ovario de rata / Effect of leptin in the production of progesterone and estradiol by ovarian rat tissue

EI desequilibrio de factores autocrinos/paracrinos en el ovario conduce a diversas enfermedades. EI objetivo dei presente trabajo fue evaluar Ia relación entre el factor de crecimiento insulínico 1 (IGF 1) y Ia leptina (Lp) en Ia producción de progesterona (P) y estradiol (E) por el ovario de rata estimulado cort hormona folículo estimulante (FSH). Para ello, se incubaron explantes ováricos con FSH, IGF 1 y Lp, evaluándose P y E en el sobrenadante por radioinmunoensayo. La FSH estimuló Ia producción de P y E por el ovario. EI IGF 1 produjo un importante efecto sinérgico con FSH tanto en Ia síntesis de P como de E. La Lp no tuvo efecto sobre Ia acción de FSH en el aumento de P y E por el ovario, sin embargo revirtió el efecto sinérgico de IGF 1 sobre FSH tanto para P como para E. Podemos concluir que Ia Lp podría actuar directamente disminuyendo el efecto sinérgico de IGF 1 sobre FSH. Estos resultados podrían sugerir que niveles anormales de Lp encontrados en mujeres con síndrome de ovario poliquístico provocarían una desensibilización ovárica al IGF 1 que afectaría Ia producción de P y E.(AU)

Rol del oxido nítrico en la síntesis de prostaglandina F2alpha y progesterona durante la luteolisis en la rata / Role of nitric oxide in the synthesis of prostaglandin F2alpha and progesterone during luteolysis in the rat

En el cuerpo lúteo (CL), la prostaglandina F2alpha (PGF2alpha) es un agente luteolítico. El óxido (NO) es una molécula mensajera capaz de regular diversos procesos patofisiológicos, algunos de ellos relacionados com el tracto rerpoductivo femenino. El objetivo del presente estudio fue investigar el rol del NO ovárico en la producción de PGF2alpha y progesterona (Pg) durante la regresión del CL en la rata. Se utilizó para ello el modelo de la rata pseudopreñada, obteniéndose un cuerpo lúteo funcional por 9 + 1 días. Fueron inyectados en bursa ovárica dos inhibidores competitivos de la óxido nítrico sintasa (Nos), NG-monometil-L-arginina (L-NMMA), 1 mg/kg); NW-nitro-L-arginina metil éster (L-NAME, 3 mg/kg) así como también un generador de NO como el nitroprusiato sódico (SNP, 0.05 mg/kg). Los resultados obtenidos indican que el NO, producido en el ovario durante la fase final del desarrollo del CL (días 8 y 9), actuaría aimentando la producción de PGF2alpha ovárica y disimuyendo la progesterona sérica desencadenando la regresión luteal. Se há propuesto un mecanismo de feedback positivo entre la PGF2alpha y el NO hacia la fase final del desarrollo del Cl, para asegurar la luteólisis. Esto fue evaluado mediante la medición de la actividad de la Nos, luego de haber inyectado una dosis luteolítica de PGF2alpha (3mug/kg) a ratas en estadio medio (día 5) y tardío (día 9) del desarrollo luteal. Los resultados confirmaron nuestra hipótesis; no se observó un efecto en el estadio medio del desarrollo del Cl, pero en la fase final se encontró un aumento en la actividad de la enzima Nos en aquellos animales que habían recibido la dosis mencionada de PGF2alpha.

Rol del oxido nítrico en la síntesis de prostaglandina F2alpha y progesterona durante la luteolisis en la rata / Role of nitric oxide in the synthesis of prostaglandin F2alpha and progesterone during luteolysis in the rat

En el cuerpo lúteo (CL), la prostaglandina F2alpha (PGF2alpha) es un agente luteolítico. El óxido (NO) es una molécula mensajera capaz de regular diversos procesos patofisiológicos, algunos de ellos relacionados com el tracto rerpoductivo femenino. El objetivo del presente estudio fue investigar el rol del NO ovárico en la producción de PGF2alpha y progesterona (Pg) durante la regresión del CL en la rata. Se utilizó para ello el modelo de la rata pseudopreñada, obteniéndose un cuerpo lúteo funcional por 9 + 1 días. Fueron inyectados en bursa ovárica dos inhibidores competitivos de la óxido nítrico sintasa (Nos), NG-monometil-L-arginina (L-NMMA), 1 mg/kg); NW-nitro-L-arginina metil éster (L-NAME, 3 mg/kg) así como también un generador de NO como el nitroprusiato sódico (SNP, 0.05 mg/kg). Los resultados obtenidos indican que el NO, producido en el ovario durante la fase final del desarrollo del CL (días 8 y 9), actuaría aimentando la producción de PGF2alpha ovárica y disimuyendo la progesterona sérica desencadenando la regresión luteal. Se há propuesto un mecanismo de feedback positivo entre la PGF2alpha y el NO hacia la fase final del desarrollo del Cl, para asegurar la luteólisis. Esto fue evaluado mediante la medición de la actividad de la Nos, luego de haber inyectado una dosis luteolítica de PGF2alpha (3mug/kg) a ratas en estadio medio (día 5) y tardío (día 9) del desarrollo luteal. Los resultados confirmaron nuestra hipótesis; no se observó un efecto en el estadio medio del desarrollo del Cl, pero en la fase final se encontró un aumento en la actividad de la enzima Nos en aquellos animales que habían recibido la dosis mencionada de PGF2alpha. (AU)

Stud male protection of implantation in food-deprived mice: evaluation of status of ovarian hormones

A falha de implantaçäo em camundongos recém-inseminados induzida por privaçäo alimentar de 48 horas, iniciada às 9 horas no quarto dia após o coito, é evitada pela exposiçäo aos machos. Na presente investigaçäo, estudou-se o efeito da privaçäo alimentar, bem como a influência da presença dos machos durante a privaçäo alimentar nos esteróides ovarianos. Estudos radioimunológicos revelaram que estradiol e testosterona näo foram alterados significativamente nas fêmeas privadas de alimento, independente da presença ou ausência do macho, o que foi comparável ao visto em fêmeas sem privaçäo alimentar. No entanto, o nível sérico de progesterona nas fêmeas privadas foi significativamente reduzido. Por outro lado, näo houve reduçäo no nível de progesterona nas fêmeas privadas de alimento quando em presença dos machos, como ocorreu nas fêmeas controles, i.e., sem jejum. Os resultados suportam a hipótese de que a liberaçäo de prolactina hipofisária, com conseqüente diminuiçäo no desenvolvimento de corpo lúteo funcional, seja o fator endócrino primário na falha de implantaçäo em camundongos com estresse nutricional. Além disso, estes resultados indicam que a presença dos machos contrapöe o fator acima nas fêmeas privadas de alimento.

Neuroendocrine mechanisms of lactational infertility in women

The current knowledge on the mechanisms of lactational infertility, discussed during a symposium of investigators in this subject, is reviewed. Three periods of lactation are examined: the first weeks postpartum, the period of extended lactational amenorrhea and the recovery of ovarian function. In the first postpartum weeks the inhibition of ovarian function is accounted by diminished pituitary response to GnRH, since exogenous GnRH fails to elicit a LH increase. Suckling can extend the period of ovarian inhibition for weeks, months or years, although it does not fully suppress pulsatile secretion of LH beyond the first weeks. Extended lactational amenorrhea is associated with low LH plasma levels, a great PRL increase in response to suckling, low basal E2 levels and a suppression of estrogen positive feedback. Decreased immunoreactive LH levels may result from partial suppression of the LH pulse generator and a smaller mass of GnRH released in each burst. The role of neurotransmitters, PRL and ovarian factors is discussed. After the recovery of ovulatory cycles suckling still has a residual infertility effect, associated to inadequate luteal function. The sources of variation among women and populations were recognized. Areas in which research is needed to improve the understanding of the mechanisms that sustain lactational amenorrhea are suggested

Las hormonas esteroides y la etiopatogénesis de padecimientos hepáticos de naturaleza fibrótica / Fibrotic liver disease and steroid hormones

Existen hipótesis en el sentido de que el estatus hormonal está involucrado en la distinta susceptibilidad entre el hombre y la mujer en el desarrollo de enfermedad hepatobiliar, ya que el hígado es órgano blanco para hormonas esteroides. En el desarrollo del fenómeno fibrogénico durante la cirrosis hepática de diversa etiología están involucradas las células de Ito, los miofibroblastos y diversas citocinas como factor transformador de crecimiento-ß, interleucina-6 y factor de necrosis tumoral-alfa. Se sabe que en el organismo existen asas de regulación mutua entre citocinas, glucocorticoides y esteroides sexuales; en el hígado, esta interacción pudiera afectar el proceso fibrogénico a través de diferenciación de células de Ito. El conocimiento del papel preciso de los glucocorticoides y las hormonas esteroides sexuales sobre los mecanismos fibrogénicos, permitiría sustentar racionalmente la viabilidad de la manipulación hormonal en el tratamiento de padecimiento hepático de natulareza fibrótica

Factor quimiotáctico para espermatozoides: una nueva función biológica de la progesterona / Chemiotactic factor for spermatozoa: a new biological function of progesterone

Nuestro grupo describió recientemente la existencia de un factor quimiotáctico para espermatozoides (FQE) conteniendo en el líquido de folículos maduros. Simultáneamente, fue posible desarrollar un nuevo método que permite valorar la capacidad quimiotáctica de los espermatozoides y que por su simplicidad hace posible el estudio sistemático de las características del FQE. En este estudio se abordó la caracterización molecular del FQE de líquido folicular (LF). Se estudiaron LF de mujeres dentro de un programa de fertilización asistida y que fueron calificados como maduros de acuerdo a diferentes criterios. Los LF fueron fraccionados con diferentes técnicas que permitieron separar una fracción activa con características fisicoquímicas de lípido. La cromatografía en capa fina reveló la presencia de diferentes esteroides, que fueron ensayados individualmente para actividad quimiotáctica. Solamente la progesterona mostró la actividad buscada y su efecto mostró una curva dosis-respuesta dentro de valores fisiológicos. Nuestro estudio permitió identificar a la progesterona como el FQE previamente descrito. Esta función del esteroide es completamente novedosa y su mecanismo de acción es objeto de estudio en nuestro laboratorio

Capacidad endócrina del blastocito de mamífero: II biosíntesis y metabolismo estrogénico / Endocrine capacity of blastocyst (mammal) II Biosynthesis and estrogenic, metabolism

De los estudios realizados en embriones preimplantados de mamíferos, llama la atención su capacidad endócrina para sintetizar hormonas esteroides: progesterona, progestinas y diversos estrógenos, los cuales efectuan localmente las propiedades del oviducto y del endometrio para crear un entorno apropiado para su nutrición, migración y desarrollo que permita su implantación en el útero materno. Entre los esteroides secretados por el embrión, los estrógenos son de un interés especial debido a su importancia potencial en los eventos bioquímicos asociados con el proceso de implantación. El propósito de este artículo es contribuir el conocimiento de la biosíntesis y metabolismo estrogénico por el embrión preimplantado.

Efecto de diferentes fracciones del líquido folicular sobre la esteroidogenesis y proliferación de las células de granulosa in vitro / Effect of different fractions of follicular fluid on the steroidogenesis and proliferation of granulosa cells in vitro

Se determinó el de las fracciones obtenidas por cromatografía en cromatografía en SEPHACRYL S-300 del líquido de foliculo ováricos bovinos, en diferentes estadios de desarrollo, sobre la esteroidogénesis y proliferación de células de granulosa de la misma especie, pero en etapas muy tempranas de desarrollo independientemente del estadio de maduración, el líquido folicular está constituído por cuatro grupos de proteínas de diferentes pesos moleculares. En la fracción 1 se encontró un efecto inhibitorio significativo (p<0,05) sobre la síntesis de progesterona. El efecto de las diferentes fracciones sobre la esteroidogénesis varía tanto en relación con el estadio de maduración como con el tiempo de cultivo. No se encontró un efecto marcadamente significativo de las fracciones sobre la proliferación celular

Efecto de diferentes fracciones del líquido folicular sobre la esteroidogenesis y proliferación de las células de granulosa in vitro / Effect of different fractions of follicular fluid on the steroidogenesis and proliferation of granulosa cells in vitro

Se determinó el de las fracciones obtenidas por cromatografía en cromatografía en SEPHACRYL S-300 del líquido de foliculo ováricos bovinos, en diferentes estadios de desarrollo, sobre la esteroidogénesis y proliferación de células de granulosa de la misma especie, pero en etapas muy tempranas de desarrollo independientemente del estadio de maduración, el líquido folicular está constituído por cuatro grupos de proteínas de diferentes pesos moleculares. En la fracción 1 se encontró un efecto inhibitorio significativo (p<0,05) sobre la síntesis de progesterona. El efecto de las diferentes fracciones sobre la esteroidogénesis varía tanto en relación con el estadio de maduración como con el tiempo de cultivo. No se encontró un efecto marcadamente significativo de las fracciones sobre la proliferación celular