The Embryo Project Encyclopedia

Gli estrogeni sono il principale ormone sessuale nelle donne e funzionano durante il ciclo mestruale. Le donne hanno tre principali tipi di estrogeni: estrone, estradiolo ed estriolo, che si legano e attivano i recettori nel corpo. I ricercatori hanno scoperto i tre tipi di estrogeni in un periodo di sette anni, contribuendo a descrizioni più dettagliate del ciclo mestruale. Ogni tipo di molecola di estrogeno contiene una disposizione leggermente diversa o un numero di atomi che a sua volta fa sì che alcuni estrogeni siano più attivi di altri. I diversi tipi di estrogeni raggiungono il picco e si disperdono durante i cicli riproduttivi delle donne, dalle normali mestruazioni alla gravidanza fino alla cessazione delle mestruazioni (menopausa). Come gli scienziati hanno spiegato meglio gli effetti degli estrogeni, hanno usato queste informazioni per sviluppare contraccettiviorali per controllare la gravidanza, per mappare il ciclo mestruale e per creare terapie ormonali per regolare i livelli anormali di estrogeni.

Gli estrogeni (estradiolo, estrone ed estriolo) sono un gruppo di ormoni steroidi biologicamente attivi. Come molecole di segnalazione, l’estradiolo, l’estriolo e l’estrone si legano a molecole recettoriali nelle cellule per segnalare specifici cambiamenti all’interno del corpo. Gli estrogeni ogniattach alle molecole del recettore con un adattamento specifico, come un puzzlepiece si collega ad un altro. Alcune delle molecole di estrogeni funzionano durante il ciclo mestruale, portando a cambiamenti nel tissuethickness e sanguinamento mestruale. Tutte e tre le molecole di estrogeni sono simili nella struttura chimica e nei costituenti. Le somiglianze dei diversi estrogeni sorgono perché alcune molecole di estrogeni sono derivati dell’altro, meaningthat un estrogeno può portare alla creazione di un altro. Ogni molecola di estrogeno contiene una struttura di base simile e varia minuziosamente con l’aggiunta o l’eliminazione di atomi specificamente legati, chiamati gruppi funzionali. I ricercatori hanno usato i diversi gruppi funzionali per isolare e distinguere estradiolo, estrone ed estriolo l’uno dall’altro.

Negli anni ’20, i ricercatori discutevano su quale elemento del corpo femminile producesse la maggior parte degli estrogeni, allora chiamato ormone ovarico primario, durante i cicli mestruali. Alcuni ricercatori dicevano che i corpi lutei, che si formano sulle ovaie dopo il rilascio delle uova, contenevano e producevano la quantità necessaria di estrogeni per completare il ciclo mestruale. Tuttavia, i ricercatori Edward Adelbert Doisy e Edgar Allen ipotizzarono che i follicoli ovarici producessero principalmente i livelli di estrogeni necessari per completare il ciclo. Nel 1923 alla Washington University di St. Louis, Missouri, Allen e Doisy isolarono gli estrogeni dagli estratti dei follicoli ovarici e mostrarono il loro effetto negli animali da laboratorio. I loro risultati mostrarono che i follicoli ovarici producevano principalmente estrogeni durante il ciclo riproduttivo. Questa scoperta permise ai futuri ricercatori di delineare la fase follicolare, la fase del ciclo mestruale che include lo sviluppo delle uova, per includere anche la produzione di estrogeni nei follicoli ovarici. I ricercatori successivi hanno dimostrato che l’aumento dei livelli di estrogeni ha portato alla produzione di un altro ormone, l’ormone luteinizzante, che porta al rilascio di uova dalle ovaie.

I tre tipi di estrogeni – estradiolo, estrone ed estriolo – furono scoperti nel tempo, con l’estrone scoperto per primo. Nel 1929, i ricercatori Doisy, Clement D. Veler e Sidney Thayer hanno isolato l’estrone puro cristallizzato nel laboratorio di chimica biologica della St. Louis University School of Medicine di St. I tre ricercatori hanno isolato l’estrone dall’urina di donne incinte usando la distillazione, un metodo che usa le differenze di punto di ebollizione per evaporare un liquido da un altro, e l’estrazione, la rimozione di una sostanza da un’altra. All’Istituto di Chimica di Göttinge, in Germania, anche Adolf Frederick Johann Butenandt isolò l’estrone nello stesso periodo, ricevendo il premio Nobel per la chimica nel 1939 per questo risultato.

Oltre all’estrone, Doisy isolò anche l’estriolo da centinaia di litri di urina di donne incinte nel 1930, scoprendo un secondo estrogeno. Nel 1936, Doisy insieme ai ricercatori Donald W. MacCorquodale e Stanley S. Thayer isolò il terzo tipo di estrogeno, l’estradiolo, dalle ovaie di maiale. L’estradiolo fu poi trovato negli esseri umani. La struttura dell’estradiolo è simile all’estrone, ma invece del doppio atomo di ossigeno legato, la molecola contiene un singolo atomo di ossigeno legato. L’isolamento dell’estradiolo, l’estrogeno più coinvolto nel ciclo riproduttivo, ha permesso ai ricercatori di creare terapie ormonali e contraccettivi orali. Doisy fece anche ricerche sulla vitamina K, per la quale vinse il premio Nobel per la fisiologia o la medicina nel 1943.

In seguito, i ricercatori usarono i metodi di Doisy per creare terapie ormonali per le donne che non avevano i livelli adeguati di estradiolo. I ricercatori potevano causare cambiamenti nel ciclo mestruale, dato che avevano la capacità di dare alle donne estradiolo, l’ormone estrogeno biologicamente più attivo che predomina durante il ciclo mestruale.

Nel 1946 a New York City, NewYork, i medici Hans Wiesbader e William Filler dimostrarono la capacità di indurre cambiamenti nel ciclo mestruale quando diedero estradiolo (sintetico) alle donne con problemi derivanti dalla menopausa. A metà del ventesimo secolo, i ricercatori sintetizzarono molecole simili all’estradiolo da altri prodotti, creando composti come l’estradiolo etinilico, che causavano le stesse reazioni nel corpo dell’estradiolo naturale. Wiesbader e Filler hanno cercato di aiutare le donne che soffrono di menopausa, la cessazione di un flusso mestruale regolare, dando loro l’ormone etinil estradiolo. la menopausa nelle donne può causare il tessuto vaginale a sottile e poi naturale accumulo di tessuto endometrio nell’utero a cessare, insieme a sintomi come vampate di calore. Quando le donne hanno preso l’ormone etinilestradiolo per via orale in forma di pillola, l’ormone ha ispessito le pareti vaginali e i rivestimenti uterini, e ha rimosso i sintomi delle vampate di calore in alcune donne durante i test clinici. La ricerca con gli ormoni estrogeni continuò.

L’isolamento dell’estradiolo da parte di Doisy, MacCorquodale e Thayer permise anche ai ricercatori di creare contraccettivi orali, approvati nel 1960 negli Stati Uniti dalla Food and Drug Administration di Washington. L’isolamento dell’estradiolo ha portato i ricercatori a descrivere la struttura e la funzione dell’ormone, che ha aiutato i chimici a sintetizzare a basso costo ormoni simili all’estradiolo per uso commerciale. Con l’avvento dell’estradiolo sintetizzato, i ricercatori hanno reso disponibili alle donne i contraccettivi orali per prevenire la gravidanza. I contraccettivi orali funzionano per prevenire la gravidanza alterando il ciclo mestruale. Queste alterazioni impediscono alle ovaie di rilasciare uova e mantengono il tessuto dell’utero sottile, riducendo le possibilità di un possibile uovo fecondato di impiantarsi nell’utero. Il ciclo mestruale è controllato da estradiolo e altri ormoni. Con la scoperta che l’estradiolo funziona durante tutto il ciclo riproduttivo di una donna, i ricercatori hanno descritto il ciclo in modo più dettagliato.

Il ciclo mestruale prepara il corpo di una donna per una possibile gravidanza, producendo un uovo e uno strato di tessuto uterino nutriente. Il ciclo mestruale ricomincia se l’uovo appena prodotto rimane non fecondato o se un uovo fecondato non si impianta nell’utero. Inumani, ogni ciclo mestruale dura circa ventotto daysbut varia tipicamente tra gli individui, come alcune donne hanno longercycles e altri hanno cicli più brevi. I professionisti quantificano la lunghezza di ogni ciclo bymeasuring il tempo in giorni che si estende dall’inizio alla fine. Il ciclo mensile inizia il primo giorno con il normale sanguinamento (mestruazioni) e termina intorno al giorno ventotto, poco prima dell’inizio del nextmenstruation se un uovo fecondato non si è impiantato. Se un ovulo fecondato si impianta nella parete uterina, il ciclo mestruale si ferma e inizia la gravidanza. Negli esseri umani, quattro ormoni regolatori controllano il ciclo mestruale iniziando e terminando una serie di fasi graduali. I quattro ormoni includono l’ormone luteinizzante, l’ormone follicolo stimolante, il progesterone e gli estrogeni. Le fasi che compongono il ciclo mestruale includono la fase follicolare, la fase ovulatoria e la fase luteale.

La prima fase, la fase follicolare, inizia il ciclo mestruale nell’uomo e dura in media da tredici a quattro giorni. Lo sviluppo dell’uovo e il sanguinamento mestruale si verificano entrambi durante la fase follicolare. All’inizio della fase follicolare, il tessuto che riveste l’interno dell’utero (endometrio) è spesso e pieno di nutrienti pronti a sostenere e nutrire un uovo fecondato. Lo spargimento del rivestimento uterino è uno dei molti cambiamenti che avvengono durante il ciclo mestruale.

Quando inizia il ciclo mestruale, i livelli di estradiolo e progesterone scendono. Questo calo dei livelli ormonali segnala allo strato dell’endometrio di spargersi, con conseguente sanguinamento mestruale. Durante il sanguinamento mestruale, il livello di ormone follicolo-stimolante (FSH) aumenta e stimola la crescita di più follicoli ovarici. Ogni follicolo contiene un uovo in sviluppo. Più tardi nella fase follicolare, i livelli di FSH iniziano a diminuire e solo un follicolo cresce fino alla maturazione (il follicolo ovarico dominante). Il follicolo ovarico dominante inizia a produrre estradiolo durante la fase follicolare. Quando inizia a produrre estradiolo, i restanti follicoli stimolati si rompono. L’aumento di estradiolo stimola la produzione di ormone luteinizzante, che inizia la fase successiva del ciclo mestruale.

La fase successiva, la fase ovulatoria, dura circa da sedici a trentadue ore e inizia con un forte aumento dell’ormone luteinizzante causato dall’estradiolo alla fine della fase follicolare. L’aumento del livello di ormone luteinizzante fa sì che il follicolo ovarico dominante aumenti di dimensioni, fino al punto in cui si rompe, rilasciando un uovo maturo da una delle due ovaie che le donne hanno. Il rilascio di un uovo è chiamato ovulazione. L’ovulazione si verifica circa quattordici daysbefore l’inizio del prossimo periodo mestruale di una donna. L’uovo rilasciato viaggia lungo la tuba di Falloppio, che collega l’ovaia all’utero. Una volta nella tuba di Falloppio, l’uovo può essere fecondato dallo sperma. Se l’uovo viene fecondato e si impianta nell’utero, il ciclo si ferma e si verifica la gravidanza.indipendentemente dal fatto che l’uovo venga fecondato o meno, il ciclo mestruale continua fino alla fase luteale.

La fase luteale dura circa quattordici giorni dopo l’ovulazione e termina il ciclo mestruale. Durante la fase luteale, il sito rotto dell’ovaio, dove il follicolo ovarico dominante ha rilasciato un uovo, si chiude e si sviluppa nel corpo luteo. Il corpo luteo produce una leggera quantità di estradiolo e una quantità molto maggiore di progesterone. I livelli di estradiolo durante la fase luteale sono alti e, insieme al progesterone, fanno sì che l’endometrio si ispessisca per fornire nutrienti e un posto per l’adesione se un uovo viene fecondato e diventa un embrione. L’aumento dei livelli di estradiolo e progesterone alsocauses i dotti del latte nei seni per dilatare e diventare più grande, con conseguente gonfiore e possibile dolore al seno prima del onsetof mestruazioni. Se un embrione si impianta nell’endometrio, il corpo luteo funziona fino a quando la placenta, che nutre il feto, si sviluppa per assumere la produzione ormonale nella dodicesima o tredicesima settimana di gravidanza. Se un uovo fecondato non si impianta, il corpo luteo si degrada circa dieci giorni dopo il suo sviluppo iniziale e smette di secernere progesterone. La fase luteale termina poco prima dell’inizio del prossimo periodo mestruale o prima dell’inizio della gravidanza; segue la fase follicolare che fa ripartire il ciclo mestruale.

L’estradiolo funziona durante il ciclo mestruale. Il calo dei livelli di estradiolo durante la fase follicolare provoca l’eliminazione dello strato di endometrio dell’utero, iniziando le mestruazioni. Nella successiva fase ovulatoria, il follicolo ovarico dominante produce estradiolo, che aumenta i livelli di ormone luteinizzante, rompendo il follicolo ovarico, che rilascia un uovo. Il corpo luteo durante la fase luteale finale produce l’ormone estradiolo in quantità crescenti, che poi addensa l’endometrio, permettendo al ciclo mestruale di ricominciare. Durante la gravidanza, la placenta produce più estriolo che estradiolo. L’estrone aumenta in concentrazione e viene prodotto più dell’estradiolo quando una donna entra in menopausa, quando le mestruazioni e il ciclo mestruale cessano.