SISTEMAS NEURALES DE RETROALIMENTACIÓN DURANTE EL CICLO REPRODUCTIVO ANUAL DE LA OVEJA: UNA REVISIÓN

Jaime Arroyo Ledezma, Jaime Gallegos-Sánchez, Alejandro Villa Godoy y Javier Valencia Méndez

Jaime Arroyo Ledezma. M. en C., Programa de Ganadería, Colegio de Postgraduados, México. Candidato a Doctor, Programa de Doctorado en Ciencias de la Producción y de la Salud Animal, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Profesor, Departamento de Producción Agrícola y Animal, Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), Unidad Xochimilco, México.

Jaime Gallegos-Sánchez. Doctor en Ciencias, Universidad de París VI, Francia. Profesor Investigador, Colegio de Postgraduados, Campus Montecillo, México.

Alejandro Villa Godoy. Doctor en Filosofía, Michigan State University, EEUU. Profesor, Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM, México.

Javier Valencia Méndez. Doctor en Medicina Veterinaria, Tieraerztliche, Hochschule, Hanover, Alemania. Investigador, UNAM, México. Dirección: Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, UNAM. Ciudad Universitaria, México D.F., C.P. 04510, México. e-mail: jjvm@servidor.unam.mx

Resumen

El ciclo reproductivo anual de la oveja es regulado por la amplitud del fotoperiodo. La señal luminosa se traduce en una señal hormonal a través de la síntesis de melatonina. La disminución en la duración del fotoperiodo induce la actividad reproductiva y el aumento en las horas luz, inhibe la actividad ovulatoria estral, la conducta de estro y la ovulación (anestro estacional). Durante la época reproductiva, la progesterona (P₄) regula los ciclos estrales de la oveja inhibiendo la secreción pulsátil de la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) a nivel del área preóptica (POA) del hipotálamo, donde ejerce su acción de manera indirecta, posiblemente a través del ácido gama amino butírico (GABA) y los péptidos opioides endógenos (POEs). En la fase folicular del ciclo estral, el estradiol (E₂) ejerce un efecto de retroalimentación positiva a nivel del hipotálamo mediobasal (HMB), incrementa la secreción pulsátil de GnRH y de la hormona luteinizante (LH), e induce el pico preovulatorio de ambas hormonas, provocando la conducta de estro y la ovulación. Durante la época de anestro estacional, el patrón de secreción de melatonina favorece el aumento en la sensibilidad del hipotálamo a la concentración basal de E₂; este esteroide inhibe la secreción pulsátil de GnRH, actuando específicamente en el núcleo A15 dopaminérgico del área retroquiasmática lateral (Arch) hipotalámica. En este mecanismo, el sistema dopaminérgico participa como intermediario entre el E₂ y las neuronas GnRH.

The annual reproductive cycle in the ewe is controlled by the changes in the amplitud of photoperiod. The light stimulus is converted into a hormonal signal: the circadian rhytm of melatonin secretion. Short days are inductive whereas long days inhibits the ovulatory activity. During the reproductive season, progesterone regulates the estrous cycle of the ewe inhibiting the GnRH pulsatil secretion. Progesterone exerts its action on the preoptic area of the hypothalamus indirectly, possibly via the gamma aminobutiric acid and the endogeneous opiod peptides. Estradiol (E₂) increases the GnRH pulsatile secretion by a positive feedback effect. Increments in GnRH pulses induce the preovulatory peak of LH evoking estrous behaviour and ovulation. During the seasonal anestrus, the secretion pattern of melatonin increases the sensivity of the hypothalamus to the negative effect of E₂, then estradiol inhibits the pulsatil secretion of GnRH, acting in the A-15 dopaminergic nucleous of the retrochiasmatic lateral area of the hypothalamus; in this mechanism the dopaminergic system mediates the effect of estradiol on the GnRHergic neurons.

Resumo

O ciclo reprodutivo anual da ovelha é regulado pela amplitude do foto período. O sinal luminoso se traduz em um sinal hormonal a través da síntese de melatonina. A diminuição na duração do foto período induz a atividade reprodutiva e o aumento nas horas luz, inibe a atividade ou ciclo estral, a conduta de estro e a ovulação (anestro estacional). Durante a época reprodutiva, a progesterona (P₄) regula os ciclos estrais da ovelha inibindo a secreção pulsátil do hormônio liberador de gonadotropinas (GnRH) a nível da área preóptica (POA) do hipotálamo, onde exerce sua ação de maneira indireta, possivelmente a través do ácido gama amino butírico (GABA) e os peptídeos opioides endógenos (POEs). Na fase folicular do ciclo estral, o estradiol (E₂) exerce um efeito de retro alimentação positiva a nível do hipotálamo mediobasal (HMB), incrementa a secreção pulsátil de GnRH e do hormônio luteinizante (LH), e induz o pico pré ovulatório de ambos hormônios, provocando a conduta de estro e a ovulação. Durante a época de anestro estacional, o padrão se secreção de melatonina favorece o aumento na sensibilidade do hipotálamo à concentração basal de E₂; este esteróide inibe a secreção pulsátil de GnRH, atuando especificamente no núcleo A15 dopaminérgico da área retroquiasmática lateral (Arch) hipotalâmica. Neste mecanismo, o sistema dopaminérgico participa como intermediário entre o E₂ e os neurônios GnRH.

La estacionalidad reproductiva es un proceso de adaptación mediante el cual los animales silvestres y algunos domésticos reducen los efectos de los cambios anuales de temperatura y disponibilidad de alimento (Karsch et al., 1984). El patrón reproductivo estacional en muchas especies se regula por el fotoperiodo (Yeates, 1949; Hafez, 1952; Karsch et al., 1984, Malpaux et al., 1999). En bovinos y porcinos, el proceso de domesticación condujo a la pérdida casi total de esta forma de reproducción; sin embargo, se mantiene en la mayoría de las razas ovinas, caprinas y equinas originarias de latitudes >35º (Malpaux et al., 1996).

Los ovinos traducen la señal luminosa a una señal hormonal a través de la melatonina, que se sintetiza durante la noche en la glándula pineal e indica al animal los cambios en el ciclo luz-oscuridad (Williams y Helliwell, 1993; McMillen et al., 1995; Arendt, 1998; Malpaux et al., 2002). En latitudes >35º, la función reproductiva de la oveja involucra una serie de eventos fisiológicos que difieren a través del año (Gallegos-Sánchez et al., 1998). El ciclo reproductivo anual de la oveja se clasifica en una etapa de actividad reproductiva y una de ausencia de reproducción (anestro). En la mayoría de las razas ovinas, la época reproductiva se inicia a finales del verano y se caracteriza por ciclos estrales sucesivos de 17 días. La época de anestro inicia a finales del invierno y se caracteriza por la ausencia de ciclos ováricos regulares y ovulación. Estos cambios fisiológicos se asocian con las variaciones anuales de las horas de luz (Yeates, 1949; Legan y Karsch, 1979; Lincoln and Short, 1980; Karsch et al., 1984; Lehman et al., 2002; Thiéry et al., 2002).

La secreción pulsátil de hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) se correlaciona con la secreción de hormona luteinizante (LH) hipofisiaria; un pulso de GnRH antecede a un pulso de LH (Clarke y Cummins, 1982; Karsch et al., 1993). Estudios posteriores realizados en ovejas mostraron que la GnRH se libera de manera pulsátil al líquido cerebroespinal (CSF) del tercer ventrículo. Este modo de secreción se correlaciona con las concentraciones periféricas de LH (Skinner et al., 1995).

Aunque la melatonina regula el ciclo reproductivo anual de la oveja y su patrón de secreción determina los eventos neuroendocrinos en la especie, el propósito de esta revisión no es describir de manera detallada y exhaustiva los mecanismos implicados en dichos eventos, pues existen revisiones que describen la participación de esta hormona en la estacionalidad reproductiva de los mamíferos, con enfoque especial en los ovinos (Williams y Helliwell, 1993; McMillen et al., 1995; Malpaux et al., 1996; Arendt, 1998; Malpaux et al., 1999; Chemineau et al., 2002; Malpaux et al., 2002).

Se han realizado numerosos estudios con el propósito de explicar los mecanismos neuroendocrinos que regulan el ciclo reproductivo anual de la oveja y su relación con los cambios en el fotoperiodo, particularmente, los neurotransmisores que regulan la secreción de hormonas reproductivas específicas, tales como la GnRH y LH (Deaver y Dailey, 1982; Thiéry et al., 1989, 1995, 2002; Le Corre y Chemineau, 1993a, b; Tillet, 1995; Lehman et al., 1996; Viguié et al., 1996; Gallegos-Sánchez et al., 1997). Por ello, el propósito de la presente revisión fue analizar y discutir la información disponible referente a los sistemas neurales de retroalimentación y los neurotransmisores que intervienen en el ciclo reproductivo anual de la oveja.

El ciclo reproductivo anual de la oveja incluye un periodo en el cual una secuencia de eventos neuroendocrinos culminan en la ovulación (época reproductiva; Figura 1) y un periodo en el que esto no ocurre (época de anestro o inactividad reproductiva; Barrell et al., 1992). En la época reproductiva, un aumento en la frecuencia de pulsos de GnRH/LH provoca la ovulación, lo cual se conoce como "pico" preovulatorio. Al final de la fase lútea, al iniciarse la luteólisis por efecto de la acción de la prostaglandina F2D (PGF2D) liberada por el endometrio uterino, la concentración plasmática de progesterona desciende. La disminución de la progesterona circulante favorece la secreción tónica de LH, de tal forma que la frecuencia de sus pulsos se incrementa progresivamente, hasta alcanzar un pulso cada hora. El aumento en la frecuencia de secreción de LH estimula la síntesis de E₂ en los folículos en proceso de maduración y se incrementa su concentración en la circulación general. El incremento progresivo en los niveles de E₂, ejercido por un mecanismo de retroalimentación positiva a nivel hipotalámico, estimula la secreción hormonal y esto origina las descargas preovulatorias de la dupla GnRH/LH (Padilla et al., 1988; Barrell et al., 1992; Gallegos-Sánchez et al., 1999).

Las fluctuaciones en las concentraciones circulantes de E₂ tienen su origen en los folículos ováricos, los cuales pueden desarrollarse o sufrir atresia durante el curso de cada ciclo (Figura 2; Legan y Karsch, 1979; McNatty et al., 1984; Noel et al., 1993; Ravindra y Rawlings, 1997; Souza et al., 1997; Bartlewski et al., 2000; Evans et al., 2000).

El pico preovulatorio de LH precede a la ovulación en aproximadamente 24h y se asocia con la conducta de estro (Figura 3; Legan y Karsch, 1979). Este evento requiere un incremento en la secreción de GnRH hipotalámica y el aumento de la sensibilidad hipofisiaria. Ambos eventos son dependientes de E₂ (Karsch et al., 1997). Se requiere el estímulo generado por la GnRH para que ocurra el pico preovulatorio de LH. La determinación directa de la concentración y perfil de secreción de GnRH en el sistema porta hipofisiario de ovejas mostraron que los picos preovulatorios de GnRH y LH ocurren paralelamente; sin embargo, el pico de GnRH se extiende por 36 a 48h (tiempo aproximado de la duración del estro; Caraty et al., 2002). La secreción prolongada puede representar un exceso fisiológico que induce cambios en el estímulo hipofisiario; sin embargo, es posible que la GnRH controle la conducta sexual y la ovulación, de manera similar a lo observado en otros mamíferos (Pfaff et al., 1994).

En un estudio realizado durante la época reproductiva con ovejas Ile de France, Caraty et al. (2002) observaron que la GnRH está involucrada en el control de la receptividad sexual en rumiantes y que esta hormona y el E₂ actúan de manera secuencial para permitir la expresión del estro. La actividad de las neuronas GnRH se prolonga durante la fase folicular del ciclo estral; el propósito de esta función fisiológica es mantener la receptividad sexual hasta la ovulación, después del efecto inicial de E₂. Es posible diferenciar el efecto directo del E₂ en la conducta de estro del mecanismo que estimula la secreción de GnRH (Caraty et al., 2002).

A nivel hipotalámico, el E₂ estimula la secreción pulsátil de GnRH/LH durante la fase folicular del ciclo estral. Caraty et al. (1998) colocaron implantes de estradiol intracraneales en el POA y en el hipotálamo mediobasal (MBH) de ovejas Ile de France ovariectomizadas, después de simular una fase lútea por administración exógena de progesterona. Los resultados mostraron que el E₂ aplicado en el núcleo ventromedial (NVM) del MBH provocó un pico de GnRH/LH, semejante al observado antes de la ovulación. Se concluyó que el E₂ actúa en el MBH induciendo el pulso preovulatorio de LH en la oveja. Adicionalmente se observó que el E₂ en el POA inhibe la secreción pulsátil de LH (Caraty et al., 1998). La existencia de poblaciones específicas de neuronas que sintetizan receptores a de estradiol (RE₂) con proyecciones al área preóptica rostral (rPOA) y a la banda diagonal de Broca (DBB) de la oveja, donde se concentran los cuerpos de las neuronas GnRH (Caldani et al., 1988; Herbison, 1995), explica el efecto inhibitorio del E₂ a ese nivel. Estas observaciones proporcionaron las bases del conocimiento de la estructura neuroanatómica a través de la cual se llevan a cabo las acciones de estímulo e inhibición del E₂ en la secreción de GnRH en ovinos. Sin embargo, aún no se conoce si estas poblaciones neuronales hacen sinapsis directa con los cuerpos neuronales de GnRH. Existe la posibilidad de que múltiples neuronas con RE₂ puedan intervenir en la biosíntesis y secreción de GnRH a nivel de los cuerpos celulares. Se sugiere que en la hembra ovina, grupos neuronales específicos con receptores para estrógeno pueden intervenir a nivel pre y postsináptico en las neuronas productoras de GnRH y, con ello, inhibir la biosíntesis de la hormona (Goubillon et al., 1999).

La progesterona es una hormona esteroide que secreta el cuerpo lúteo del ovario y es fundamental en la regulación de la función reproductiva cíclica (Figura 4). La progesterona inhibe la secreción pulsátil de GnRH, y por lo tanto, de LH. Este esteroide presenta un efecto contrario al de retroalimentación positiva del E₂ en la secreción de GnRH y LH (Skinner et al., 2001) y puede considerarse como el regulador del ciclo estral; su acción es a nivel central (Robinson, 1995). Cuando las concentraciones de progesterona son altas, durante la fase lútea del ciclo, la frecuencia de los pulsos de GnRH/LH es baja. La disminución en la concentración de progesterona después de la luteólisis permite que la frecuencia de pulsos de GnRH/LH se incremente y se estimule por el aumento en la concentración de estrógenos (Robinson, 1995).

El mecanismo exacto por medio del cual la progesterona inhibe la secreción pulsátil de GnRH se desconoce (Evans et al., 2002). No se han identificado receptores para progesterona en las neuronas GnRH (Skinner et al., 2001); sin embargo, se han localizado receptores para progesterona en una gran cantidad de neuronas hipotalámicas productoras de neurotransmisores, por lo que es posible que esta hormona regule la actividad del sistema neurosecretor de GnRH durante la fase lútea del ciclo estral de la oveja, de manera indirecta a través de uno o varios sistemas neurotransmisores (Evans et al., 2002).

La participación del GABA como intermediario entre la P₄ y las neuronas GnRH en la inhibición de la secreción pulsátil de GnRH se observó al evaluar los cambios en la concentración del neurotransmisor en el POA, utilizando microdiálisis, en la época reproductiva el efecto de retroalimentación negativa ejercido por P₄ durante la época reproductiva. Se colocaron implantes subcutáneos de P₄ a ovejas ovariectomizadas y se midieron concentraciones circulantes de la hormona similares a las observadas en la fase lútea del ciclo estral. Las dosis administradas inhibieron la concentración media de LH, lo cual se correlacionó con el incremento en la concentración de GABA en el POA. Estas observaciones proporcionaron evidencia de que la acción central inhibitoria de la progesterona en la secreción pulsátil de LH involucra a las neuronas gabaérgicas en las regiones con neuronas GnRH. Este sistema neural participa de manera importante en la organización y regulación de los eventos del ciclo estral ovino (Robinson y Kendrick, 1992). Se ha sugerido también la participación de los péptidos opioides endógenos (POEs) como mediadores en la inhibición de la secreción pulsátil de GnRH durante la fase lútea del ciclo estral, pero este mecanismo debe ser estudiado con más detalle (Goodman et al., 2002).

El efecto inhibitorio de la progesterona en la secreción pulsátil de GnRH a nivel central es agudo, pues esa forma de secreción varía (aumenta o disminuye) al inducir cambios de manera experimental en la concentración circulante de P₄ (Evans et al., 2002). Lo anterior indica que la inhibición en la secreción pulsátil de GnRH inducida por la P₄ no es mediada por un mecanismo genómico, pues de ser así, el efecto ocurriría después de días e incluso horas (Evans et al., 2002). La acción inhibitoria de la P₄ es mediada por el receptor clásico para progesterona (PR) y la administración del antagonista del receptor competitivo para progesterona RU486 incrementa la secreción pulsátil de LH en ovejas durante la fase lútea del ciclo estral (Chabbert-Buffet et al., 2000; Evans et al., 2002; Goodman et al., 2002).

Martin y Thiéry (1987) emplearon estimulación eléctrica en el área retroquiasmática de ovejas ovariectomizadas. Esta área contiene la parte anterior del núcleo infundibular en la posición sagital media (equivalente al núcleo arcuato de la rata) y junto a este, se encuentra el área retroquiasmática lateral (Arch) hipotalámica. La estimulación eléctrica del núcleo infundibular indujo la secreción pulsátil de LH, probablemente por la activación directa de las terminales de las neuronas productoras de GnRH.

La estimulación del Arch reduce la secreción de LH, sugiriendo la presencia de elementos neurales inhibitorios de las neuronas GnRH. Esta área contiene el núcleo A15 dopaminérgico correspondiente a la parte ventral del núcleo A15 de la rata y recibe una rica inervación noradrenérgica. El núcleo mencionado se localiza justo detrás del quiasma óptico y es distinto al área que contiene células dopaminérgicas del sistema tuberoinfundibular, núcleo A12 (Figura 4; Thiéry et al., 1995).

Thiéry et al. (1989) aplicaron una neurotoxina dopaminérgica específica, la 6-hidroxidopamina, dentro del núcleo A15 de ovejas ovariectomizadas tratadas con estradiol y observaron que la destrucción del 20% de los cuerpos de las células dopaminérgicas aumentó la secreción pulsátil de LH. Los resultados sugirieron que el núcleo A15 es una de la áreas hipotalámicas clave involucradas en la inhibición de la secreción pulsátil de LH mediada por el E₂ durante la época de días largos (anestro estacional). Havern et al. (1991) colocaron implantes intracraneales de pimozide (antagonista dopaminérgico) en el área retroquiasmática y la eminencia media de ovejas en anestro, observándose un aumento en la secreción pulsátil de LH en los animales experimentales.

Havern et al. (1994) observaron que la frecuencia de secreción de los pulsos de LH aumentó después de lesiones con radiofrecuencia en el núcleo A14 y A15 de ovejas en anestro estacional. Lo anterior demostró que no solo el núcleo A15 interviene en la frecuencia de secreción de LH; el núcleo A14 dopaminérgico, localizado en la parte posteroventral del área preóptica, también tiene un papel inhibitorio en la liberación pulsátil de LH durante el anestro estacional de la oveja (Havern et al., 1994).

El mecanismo de acción del E₂ en la actividad dopaminérgica del núcleo A15 se ha estudiado por medio de la técnica de microdiálisis. Gayrard et al. (1992) en un experimento donde se realizaron dos sesiones de diálisis en ovejas ovariectomizadas, una después de un tratamiento con E₂ durante 10 días y la otra después de 10 días sin tratamiento, encontraron que el E₂ disminuyó la secreción pulsátil de LH, sin afectar la secreción de prolactina. El esteroide también causó un aumento en la concentración de metabolitos catecolaminérgicos, 4-hidroxi-3-metoxifenilglicol, ácido 3,4-dihidroxifenilacético y ácido homovanílico, así como ácido 5-hidroxi-indolacético, un metabolito de 5-hidroxitriptamina. Con lo anterior se demostró que el E₂ estimula la actividad dopaminérgica del núcleo A15 durante el anestro estacional.

Gayrard et al. (1994), con el propósito de establecer si el E₂ modifica la conversión de catecolaminas en el núcleo A15, aplicaron un inhibidor (NSD1015) de la tirosina hidroxilasa (TH) por microdiálisis en seis ovejas ovariectomizadas en anestro estacional inducido por fotoperiodo artificial, después de 10 días de tratamiento con implante subcutáneo de E₂ y después de 10 días sin tratamiento. Cuando las ovejas se trataron con E₂ se observó inhibición en la secreción pulsátil de LH, conjuntamente con la acumulación de L-3-4-dihidroxifenilalanina (L-DOPA) en el núcleo A15. Lo anterior demostró que el E₂ estimula la actividad de la TH durante el anestro estacional de la oveja. En el mismo estudio se midieron los metabolitos de aminas extracelulares y la actividad de la TH in vivo en el núcleo A15, en el cual el 45% de la actividad de las terminales noradrenérgicas habían sido desactivadas por lesión con una neurotoxina específica (nomifensina), manteniendo las células dopaminérgicas intactas. La lesión resultó en disminución del 4-hidroxi-3-metoxifeniletilenglicol (MHPG) e incremento compensatorio en el ácido 5-hidroxi-indolacético, ambos metabolitos catecolaminérgicos, mientras la inhibición de la LH se mantuvo. La acumulación de L-DOPA después del bloqueo de la TH fue similar en animales lesionados y testigos. Se concluye que el incremento en la actividad de la TH estimulada por el E₂ en el núcleo A15 se induce por el aumento específico en los cuerpos celulares dopaminérgicos y no por las terminales noradrenérgicas presentes en este núcleo. Al parecer los terminales noradrenérgicas no participan en la inhibición de la secreción pulsátil de LH.

Los efectos del E₂ en los metabolitos catecolaminérgicos se asocian o son precedidos por la reducción en la secreción pulsátil de LH (Stefanovic et al., 2000). Lehman et al. (1996), empleando el factor de transcripción genética c-Fos como indicador de activación neuronal, confirmaron que el E₂ estimula la actividad de las células dopaminérgicas. El tratamiento de ovejas ovariectomizadas con E2 incrementó el porcentaje de neuronas dopaminérgicas en el núcleo A15 que expresan la proteína c-Fos durante el anestro. Por el contrario, el mismo tratamiento en la época reproductiva no tuvo efecto (Lehman et al., 1996).

El c-Fos, producto de la protooncogénesis se utiliza de manera extensa como un marcador de activación neuronal. Es uno de varios genes que aparecen cuando ocurren cambios neuronales en respuesta a la activación por neurotransmisores, hormonas o factores de crecimiento. El heterodímero de Fos y Jun, el producto de otro gen similar, puede aumentar la transcripción de genes adicionales, incluyendo aquellos que codifican productos neurosecretores tales como la GnRH (Moenter et al., 1993).

La localización de receptores a de estradiol (RE₂) en el cerebro de la oveja, por métodos histoquímicos, los ubicó en algunos cuerpos de las células dopaminérgicas del núcleo A12, pero no en A15 y A14 (Figura 5; Lehman y Karsch, 1993; Goubillon et al., 1999). Por lo tanto, es poco probable que en la oveja ocurra un efecto estimulador directo del E₂ y se sugiere la participación de sistemas neuronales como intermediarios (Thiéry et al., 1995). Podrían estar involucradas las terminales para noradrenalina y 5-hidroxitriptamina y es posible que las terminales noradrenérgicas del núcleo A15 estén involucradas en la inhibición de la secreción de LH dependiente de esteroides (Thiéry et al., 1995). La actividad noradrenérgica precede a la actividad dopaminérgica en una cascada de eventos que conducen a la inhibición de la secreción de LH durante el anestro estacional. Sin embargo, es poco probable que esta cascada ocurra en A15, pues la destrucción del 45% de esta inervación no suprime la estimulación de la actividad de la tirosina hidroxilasa o la inhibición de la secreción pulsátil de LH (Gayrard et al., 1994; Thiéry et al., 1995). Por lo tanto, existe una relación anatómica entre los núcleos A14 y A15 (Havern et al., 1994). Como el POA contiene RE₂ es posible que esta sea una vía entre los receptores del POA, el núcleo A14 y el A15 (Thiéry et al., 1995).

En otros estudios, Gallegos-Sánchez et al. (1997) colocaron implantes de estradiol en el área preóptica media (POAm), el área preóptica lateral (POAL), el núcleo ventromedial (NVM), el área retroquiasmática (Arch) y el hipotálamo periventricular posterior (HPVp) de ovejas Romanov y Romanov X Ile de France ovariectomizadas en anestro estacional o días largos constantes, y observaron que el E₂ actúa de manera directa en el Arch, específicamente en A15, inhibiendo la secreción pulsátil de LH. Sin embargo, al identificar las neuronas que contienen RE₂, éstas se han localizado principalmente en el POA, hipotálamo anterior (AH), septum ventrolateral, la base del núcleo de la estría terminalis, el NVM y el núcleo arcuato, pero no en A15 (Lehman et al., 1993; Kuiper et al., 1997). No hubo expresión del RNAm para RE₂ en A15, por lo que no es posible explicar el efecto inhibidor local de esta hormona esteroide en la secreción pulsátil de LH durante los días largos (Thiéry et al., 2002). Por otro lado, se ha sugerido que los cambios en el fotoperiodo pueden modificar la distribución de RE₂. Al respecto, Skinner y Herbison (1997) utilizando ovejas bajo regímenes de luz artificial simulando días cortos y días largos, encontraron RE₂ en alrededor del 25% de neuronas del núcleo A14 y 15% en el A12, independientemente de los cambios en el fotoperiodo, pero no encontraron receptores en A15. En contraste, el número de células expresando RE₂ dentro del POA se elevó alrededor del 20% en las ovejas en anestro, comparado con los animales en fase lútea.

En un primer intento para determinar la posible interacción entre el núcleo A15 y las neuronas productoras de GnRH, se administró una neurotoxina dentro de este núcleo y se observaron los cambios en el contenido de aminas de la región septopreóptica, donde se encuentran los cuerpos celulares de las neuronas productoras de GnRH y en la eminencia media (EM), donde se localizan las terminales de estas neuronas. Se observó disminución en el contenido de dopamina, ácido 3,4-hidroxifenilacético y ácido homovanílico en EM y reducción en el contenido de dopamina, ácido 3,4-hidroxifenilacético y noradrenalina en el núcleo infundibular, lo que sugiere una relación funcional entre el núcleo A15, el hipotálamo mediobasal (HMB) y la EM. La administración periférica de domperidone (antagonista dopaminérgico) indujo un aumento en la liberación de LH (Deaver et al., 1987). El domperidone no atraviesa la barrera hematoencefálica, por lo que este tratamiento tiene efecto sólo a nivel de EM. La participación de la EM sugiere una acción inhibitoria de la dopamina por medio de supresión presináptica en los axones terminales de GnRH. Estudios anatómicos dan sostén a esta hipótesis y permiten sugerir la presencia de terminales catecolaminérgicas cercanas a las terminales GnRH en la EM (Kuljis y Advis, 1989). Posteriormente se determinó (Viguié et al., 1996) que el fotoperiodo controla la actividad de las neuronas catecolaminérgicas a nivel de EM; durante los días largos se observó un incremento en la síntesis de dopamina y aumento en la actividad de la TH, asociados con la disminución en la secreción pulsátil de LH y aumento en la secreción de prolactina. Lo anterior sugiere que la inhibición de la secreción pulsátil de LH, mediada por el sistema dopaminérgico, ocurre también en la eminencia media durante un fotoperiodo largo (Viguie et al., 1996).

Varios estudios realizados en ovejas adultas durante el anestro estacional sugieren que la dopamina actúa sobre la secreción de GnRH a nivel de EM (Thiéry et al., 2002), pues la concentración de dopamina en tejido y la bioactividad de la TH en EM son más altas durante los días largos que durante los días cortos. Por otra parte, la inyección de pimozide, un antagonista de los receptores dopaminérgicos D2 (Havern et al., 1991), y la alfametilparatirosina, un inhibidor de la síntesis de catecolaminas, bloquean la síntesis de TH en EM (Bertrand et al., 1998) y estimula la secreción pulsátil de LH en ovejas ovariectomizadas tratadas con E₂ durante los días largos.

En la EM, la estimulación de los receptores D2 inhibe la secreción pulsátil de LH (Bertrand et al., 1999). La inhibición dopaminérgica de la secreción de las células productoras de GnRH puede ser, por lo tanto, presináptica y puede ocurrir en las terminales de las neuronas en EM a través de los receptores D2. Sin embargo, el papel de A15 no se ha establecido en esta inhibición, puesto que las terminales de este núcleo se han encontrado en la neurohipófisis (Thiéry et al., 2002).

En la regulación de la pulsatilidad de LH, el núcleo A15 probablemente sólo proporciona una señal "de paso" hacia EM para amplificar la inhibición de la actividad de las células dopaminérgicas del núcleo infundibular A12, la cual es dependiente del fotoperiodo (Thiéry et al., 2002). De manera alternativa, se sugiere una asociación entre A15 y los cuerpos de las neuronas productoras de GnRH del HMB, las que están involucradas en la regulación de la secreción pulsátil de LH (Boukhliq et al., 1999).

De esta manera se propone que la inhibición de la actividad de las neuronas GnRH durante el anestro estacional de la oveja puede depender de una acción en las terminales de la eminencia media, independiente de E₂ y un efecto dependiente de E₂ a nivel de los cuerpos neuronales de las células GnRH (Thiéry et al., 2002).

Una compleja red neural participa en la regulación o sincronización de los eventos reproductivos anuales de la oveja. Es claro que el efecto hormonal sobre la reproducción a nivel central varía dependiendo de la época del año. Es de interés la acción dual del estradiol al inhibir (anestro) o estimular (época reproductiva) la secreción pulsátil de GnRH/LH. La participación de neurotransmisores (dopamina, GABA, POEs) como intermediarios en este mecanismo es fundamental. Sin embargo, aun no es posible explicar de manera definitiva los mecanismos que controlan el ciclo reproductivo anual de la oveja, ni las áreas hipotalámicas implicadas. Actualmente es posible explicar una gran parte de estos procesos, sin embargo son necesarios más estudios para lograr una visión integral del fenómeno.

Los avances en esta área de conocimiento permiten explicar, desde el punto de vista de la neuroendocrinología, el fenómeno de la estacionalidad reproductiva. El modelo de estudio utilizado es la oveja originaria o que habita en latitudes mayores de 35º, con anestro estacional claro y con duración de seis ó siete meses. Sin embargo, existen ovejas de origen ecuatorial (razas de pelo) que expresan un anestro estacional corto (2-3 meses) e incluso son capaces de mostrar actividad ovulatoria todo el año (Arroyo et al., 2005). El patrón reproductivo anual de las razas de pelo difiere claramente del observado en las razas de origen septentrional y su potencial productivo, al no expresar anestro estacional, es importante. Por esta razón resulta de interés conocer y explicar a nivel neuroendocrino los fenómenos fisiológicos que regulan su actividad reproductiva a través del año y que les permiten mostrar actividad ovulatoria anual continua y determinar las diferencias con las razas estacionales. Por lo tanto, se sugiere utilizarlas como modelo de estudio en futuras investigaciones.

Los autores agradecen a DGAPA por el financiamiento otorgado al proyecto IN-205803 a través del Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica (PAPIIT), UNAM, México.

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