Vol. 5, n. 4 - Dicembre 2004
Advances in ART
Ferring International Center
Copenhagen
24 Settembre 2004
Advances in ART
CHAIRMAN
MINI SYMPOSIUM
Dr. P. Humaidan
Fertility Clinic, Skive Syugehus
Skive, Denmark
Ferring International Center
Copenhagen
24 Settembre 2004
SPEAKERS
Dr. L. Westergaard
The Fertility Clinic Trianglen
Copenhagen, Denmark
Dr. P. Platteu
Center for Reproductive Medicine, Univeristy Hospital
and Medical School of the Dutch-speaking Brussels Free University
Brussels, Belgium
Dr. C.V. Rao
Department of Obstetrics and Gynaecology
And Women’s Health
University of Louisville
Louisville, USA
Dr. P. Licht
Division of Gynecological Endocrinology
and Reproductive Medicine
University of Tuebingen
Tuebingen, Germany
Dr. C.Y. Andersen
Laboratory of Reproductive Biology
University Hospital of Copenhagen
Copenhagen, Denmark
Testo a cura di Pietro Cazzola
L
e tecniche di riproduzione assistita (ART)
prevedono l’impiego di gonadotropine esogene
con lo scopo di provocare una stimolazione
follicolare controllata che sia il più possibile
sovrapponibile alla follicologenesi naturale.
La prima preparazione disponibile è stata la
menotropina (gonadotropina umana della
menopausa, hMG), un estratto di urine di donne
in menopausa contenente 75 UI di ormone
follicolo stimolante (FSH) e 75 UI di ormone
luteinizzante (LH).
Dal momento che l’attività LH è stata erroneamente
ritenuta non determinante, è stato successivamente
introdotto nella pratica clinica un prodotto a base
di FSH urinario con trascurabile attività LH, sino a
giungere, più recentemente, all’impiego di FSH
ricombinante.
Tuttavia le conoscenze scientifiche di base, i dati
sperimentali e i risultati clinici indicano che l’LH
è assolutamente indispensabile per il normale
sviluppo follicolare e per la maturazione ottimale
degli oociti, anche se non è ancora nota
la quantità minima necessaria.
Quest’ultima probabilmente varia da paziente
a paziente ed esistono dati che mostrano che
75 UI/die, nella maggior parte dei soggetti,
dà luogo ad una risposta adeguata.
In attesa che più mirati studi definiscano le
concentrazioni di LH più appropriate per ciascuna
paziente, appare giustificato l’utilizzo nella
stimolazione ovarica di preparazioni contenenti
entrambi le gonadotropine.
1
Due
cellule,
due
gonadotropine
L’obiettivo della stimolazione ovarica controllata (COS) è di sincronizzare lo
sviluppo di più follicoli in modo da ottenere un maggior numero di oociti
per ciclo, al fine di aumentare le possibilità di una gravidanza.
In condizioni fisiologiche nel ciclo mestruale FSH e LH agiscono in modo
sinergico per promuovere lo sviluppo follicolare e l’ovulazione.
Durante ciascun ciclo stimolato, in risposta agli aumentati livelli di FSH circolante, vengono reclutati diversi follicoli antrali.
La crescita follicolare, la proliferazione delle cellule della granulosa e la
produzione di estrogeni dipendono dall’FSH. Quest’ultimo influenza la sintesi di estrogeni attraverso l’induzione nelle cellule della granulosa dell’aromatasi, l’enzima che converte l’androgeno in estrogeno.
L’androgeno viene prodotto dalle cellule della teca in risposta allo stimolo
esercitato dall’LH.
La secrezione di estradiolo dipende pertanto dall’azione di entrambe le
gonadotropine, in accordo alla teoria “due cellule, due gonadotropine”
(Figura 1).
2
Cellule della teca
Cellule della granulosa
LH
Stimola la produzione di androgeni
nelle cellule della teca
FSH
Stimola
la proliferazione
e la crescita
delle cellule
della granulosa
Induce nelle cellule
della granulosa l’aromatasi,
l’enzima che converte in estrogeno
gli androgeni prodotti dalle cellule della teca
Figura 1
3
Recettori per l’LH
e
maturazione
follicolare
All’inizio dello sviluppo follicolare i recettori per l’LH si ritrovano solo sulle
cellule della teca, mentre quando i follicoli raggiungono un diametro di
10-11 mm (fase follicolare media) essi sono presenti anche sulle cellule
della granulosa.
L’acquisizione della responsività all’LH da parte di queste cellule protegge
il follicolo in fase di maturazione dal calo di FSH e fa in modo che venga
mantenuta l’attività dell’aromatasi nonostante la diminuzione di questa
gonadotropina.
La comparsa dei recettori per l’LH sulle cellule della granulosa dipende
dall’azione combinata dell’FSH e degli estrogeni.
È stato osservato che la somministrazione di LH durante tutto il periodo di
induzione dell’ovulazione o nell’ultima parte della fase follicolare sembra
ridurre il numero di follicoli con diametro <10 mm che sono una caratteristica della sindrome da iperstimolazione ovarica (OHSS) (Figura 2).
4
Azioni dell’LH
Follicoli preantrali
e antrali piccoli
(< 10-12 mm)
Stimolazione della produzione
di androgeno tecale
Follicoli antrali grandi
(> 10-12 mm)
Stimolazione
della produzione
di androgeno
tecale
Stimolazione della crescita
delle cellule della granulosa
Induzione nelle cellule
della granulosa
dell’aromatasi
che catalizza
la formazione
di estrogeni
Figura 2
5
Distribuzione
extra-gonadica
dei recettori
hCG/LH
LH e hCG (human Chorionic Gonadotropin) sono glicoproteine formate da una subunità comune α e da una subunità ormone-specifica β che sono associate tra loro attraverso legami non covalenti.
Nel caso di LH e hCG l’omologia nella composizione aminoacidica
della subunità β raggiunge l’83% e ciò fa sì che entrambi gli ormoni
si leghino allo stesso recettore di membrana.
I recettori hCG/LH non sono solo localizzati a livello gonadico, ma si
ritrovano anche nei tessuti extra-gonadici come tube, utero, sperma
e embrione/blastocisti (Figura 3).
Nelle tube i recettori LH/hCG sono particolarmente numerosi nelle
cellule epiteliali, e l’ampolla - struttura dove avviene la fecondazione
ed il primo sviluppo embrionario - ne possiede un numero maggiore
rispetto all’istmo. L’attivazione di questi recettori determina una upregulation della COX2, un aumento della secrezione della PGE2 e della
sintesi della glicoproteina oviduttale (Tabella 1).
Anche l’utero contiene i recettori hCG/LH, che appaiono maggiormente concentrati nell’epitelio. La loro stimolazione provoca upregulation della COX2, aumento della differenziazione delle cellule stromali, modulazione della produzione di citochine pro- e anti-impianto,
incremento del flusso ematico per vasodilatazione e angiogenesi,
inibizioni delle contrazioni del miometrio e azioni sulle popolazioni
macrofagiche endometriali (Tabella 1).
Nello sperma i recettori hCG/LH sono localizzati nella testa e nella porzione intermedia degli spermatozoi; essi provocano un modesto
aumento del cAMP e l’attivazione della protein chinasi A. Il loro ruolo
non è ancora completamente chiarito, ma si ritiene che, stimolati
dall’LH, favoriscano la liberazione dello sperma adeso all’epitelio tubarico (prerequisito per la capacitazione e la fecondazione degli oociti).
6
Figura 3
Distribuzione extra-gonadica dei recettori hCG/LH
Tuba
Utero
Sperma
Azioni dell’LH e dell’hCG nei distretti extra-gonadici
Azioni dell’LH e dell’hCG nei distretti extra-gonadici
Tube di Falloppio
Utero
Upregolazione della COX-2
ed incremento della sintesi di PGE2
inibizione delle contrazioni tubariche
e aumento della frequenza del battito ciliare
ciò potrebbe contribuire al trasporto dello sperma,
alla fecondazione e alla tempestiva progressione
dell’embrione per l’impianto nell’utero
Upregolazione della COX-2
Incremento della decidualizzazione delle cellule stromali
Modulazione della produzione di citochine
Aumento del flusso ematico uterino attraverso
la vasodilatazione e l’angiogenesi
Inibizione delle contrazioni del miometrio
Upregolazione della glicoproteina oviduttale
favorisce la maturazione del gamete, la fecondazione,
la crescita e lo sviluppo iniziale dell’embrione
Azione sulle popolazioni macrofagiche endometriali
ciò migliorerebbe le possibilità di gravidanza
Tabella 1
7
hMG e rFSH:
quale
è più efficace
nelle ART?
Van Wely M, et al. Human menopausal
gonadotropin versus recombinant follicle stimulation hormone for ovarian stimulation in
assisted reproductive cycles (Cochrane
Review). In: The Cochrane Library, issue 2,
2003: Oxford:Update Software.
1
Una recente metanalisi (Van Wely 20031) ha confrontato l’efficacia
dell’hMG e dell’rFSH negli studi randomizzati effettuati tra il 1998 e il 2002
in donne sterili sottoposte a IVF (In Vitro Fertilization) o a ICSI (Intracytoplasmic Sperm Injection).
Gli studi che hanno soddisfatto i criteri di inclusione sono stati: Jansen 1998,
Gordon 2001, Ng 2001, Strehler 2001, Westergaard 2001, Diedrich 2002.
Obiettivo primario della metanalisi è stato il tasso di gravidanza o di vivinatalità per donna, mentre gli obiettivi secondari sono stati il tasso di gravidanza clinica per donna, la dose media di gonadotropina impiegata, gli
aborti, le gravidanze multiple, il tasso di cancellazione del ciclo, il numero
medio di oociti recuperati per donna, il tasso di OHSS.
La valutazione dei dati è stata eseguita separatamente per i tre i differenti
protocolli di impiego degli analoghi del GnRH (Gonadotropin-Releasing
Hormone): assenza di down-regulation, down-regulation con protocollo
breve e down-regulation con protocollo lungo.
Nell’unico studio in donne non trattate con GnRHa ed in quello in cui è
stato applicata la down-regulation con protocollo breve non sono emerse
differenze cliniche tra le due modalità di stimolazione ovarica utilizzata.
Anche nella metanalisi dei quattro studi eseguiti con la down-regulation
secondo il protocollo lungo, hMG e rFSH non hanno evidenziato differenze
statisticamente significative nell’obiettivo primario, sebbene l’hMG abbia
dato esito ad un numero maggiore di gravidanze/nati vivi (Figura 4).
Analogo risultato è stato rilevato per le gravidanze clinicamente accertate
(attività cardiaca fetale riscontrata con esame ecografico dopo 4-7 settimane dal transfer) (Figura 4). I dati di sicurezza e la quantità di gonadotropina impiegata hanno fornito risultati comparabili. In conclusione, dal
momento che l’FSH è più costoso dell’hMG, quest’ultimo sarebbe da preferire nell’induzione dell’iperstimolazione ovarica in corso di IVT.
8
03 Down regulation with long GnRHa-protocol
03.01 Live birth or ongoing pregnancy per woman
Review:
Human menopausal gonadotropin versus recombinant folIicle stimuIation hormone for ovarian stimulation in assisted reproductive cycles
Comparison: 03 Down regulation with Iong GnRHa-protocol
Outcome:
01 Live birth or ongoing pregnancy per woman
Study
01 Truly randomised
Diedrich 2002
Gordon 2001
Ng 2001
Westergaard 2001
Subtotal (95% CI)
hMG
rFSH
Peto Odds Ratio 95% CI
87/373
9/29
4/20
67/189
167/611
73/354
9/39
4/20
53/190
139/603
Weight %
Peto Odds Ratio 95% CI
55.1
5.8
2.9
36.3
100.0
1.17 [0.82, 1.66]
1.50 [0.51, 4.41]
1.00 [0.22, 4.62]
1.42 [0.92, 2.18]
1.27 [0.98, 1.64]
100.0
1.27 [0.98, 1.64]
Test for heterogeneity chi-square = 0.64 df = 3 p = 0.8883
Test for overaII effect Z = 1.78 p = 0.08
Total (95% CI)
167/611
139/603
Test for heterogeneity chi-square = 0.64 df = 3 p = 0.8883
Test for overaII effect Z = 1.78 p = 0.08
0.1
0.2
Increased with rFSH
1
5
10
Increased with hMG
03.02 Clinical pregnancy per woman
Review:
Human menopausal gonadotropin versus recombinant folIicle stimuIation hormone for ovarian stimulation in assisted reproductive cycles
Comparison: 03 Down regulation with Iong GnRHa-protocol
Outcome:
02 Clinical pregnancy per woman
Study
01 Truly randomised
Diedrich 2002
Gordon 2001
Ng 2001
Westergaard 2001
Subtotal (95% CI)
hMG
rFSH
98/373
11/29
5/20
75/189
189/611
78/364
11/39
4/20
65/190
158/603
Peto Odds Ratio 95% CI
Weight %
Peto Odds Ratio 95% CI
54.7
6.1
2.9
36.3
100.0
1.26 [0.90, 1.77]
1.55 [0.56, 4.30]
1.32 [0.31, 5.73]
1.26 [0.83, 1.92]
1.28 [1.00, 1.64]
100.0
100.0
1.76 [0.94, 3.31]
1.76 [0.94, 3.31]
Test for heterogeneity chi-square = 0. 15 df =3 p=0.9854
Test for overaII effect Z = 1.92 p=0.05
02 Quasi randomised
Serhal 2000
Subtotal (95% CI)
37/144
37/144
15/94
15/94
Test for heterogeneity chi-square = 0.00 df' = 0 p = 0.0000
Test for overaII effect Z = 1.77 p = 0.08
Figura 4
0.1
0.2
Increased with rFSH
1
9
5
10
Increased with hMG
Stimolazione
ovarica
controllata:
hMG o rFSH?
Filicori M, et al. Comparison of controlled
ovarian stimulation with human menopausal
gonadotropin or recombinant follicle-stimulating hormone. Fertil Steril. 2003
Aug;80(2):390-7
L’efficacia clinica della COS è il presupposto indispensabile per ottenere un
maggior numero di oociti ed offrire una più elevata probabilità di fertilizzazione. Per raggiungere questo scopo è possibile impiegare l’rFSH o l’hMG
che, come noto, contiene sia FSH che LH.
Per meglio comprendere gli effetti specifici di questi due trattamenti,
recentemente Filicori et al. hanno condotto uno studio in 50 donne candidate all’inseminazione intrauterina. Le pazienti sono state randomizzate a
ricevere rFSH (150 UI/die) o hMG (150 UI/die) dopo terapia a lungo termine con GnRHa.
La somministrazione di gonadotropine si è protratta fino alla comparsa di
almeno due follicoli ovarici ≥ 17 mm.
I risultati dei due trattamenti in termini di indice di gravidanza e di complicanze non hanno dato esito a differenze statisticamente significative. Nelle
pazienti in terapia con hMG la durata del trattamento, le dosi di gonadotropine impiegate ed i costi della COS sono stati significativamente inferiori a quanto rilevato nel gruppo rFSH (Figura 5).
Rispetto a quest’ultimo, nel gruppo hMG lo sviluppo di grandi follicoli ovarici è risultato accelerato, mentre il numero di follicoli preovulatori si è significativamente ridotto. Dal punto di vista del profilo ormonale la somministrazione di hMG si è associata ad maggiore aumento dell'attività sierica di LH
e di FSH immunoreattivo (Figura 6).
Questo osservazione può avere importanti ripercussioni cliniche in quanto la più rapida clearance dell’FSH immunoreattivo dopo somministrazione di rFSH può causare la cessazione della stimolazione ovarica quando
questo farmaco viene ridotto o interrotto.
La presenza di valori di progesterone più elevati nel gruppo rFSH ha confermato che la cosiddetta luteinizzazione prematura è correlata alla somministrazione di FSH e non di LH.
10
Figura 5
Figura 6
11
Progressi
nelle ART:
conclusioni
La COS si può oggi avvalere di numerose preparazioni
a base di gonadotropine ottenute con differenti metodiche.
Negli ultimi anni si è sempre più sviluppata la tendenza a sostituire
l’hMG contenente uguali unità di FSH e di LH
con composti completamente privi di attività LH.
Questa strategia si è basata sull’erroneo concetto che l’LH non solo
non svolge un ruolo positivo nello sviluppo e nella maturazione
degli oociti, ma può addirittura esercitare influssi negativi.
Gli studi più recenti hanno tuttavia evidenziato che l’hMG fornisce
risultati sovrapponibili, ed in alcuni casi superiori,
a quelli ottenuti con l’rFSH.
La terapia con hMG ha un miglior profilo costo/efficacia.
12
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