La Enciclopedia del Proyecto Embrión

El estrógeno es la principal hormona sexual en las mujeres y funciona durante el ciclo menstrual productivo. Las mujeres tienen tres tipos principales de estrógeno: estrona, estradiol y estriol, que se unen a los receptores del cuerpo y los activan. Los investigadores descubrieron los tres tipos de estrógeno a lo largo de un periodo de siete años, contribuyendo a una descripción más detallada del ciclo menstrual. Cada tipo de molécula de estrógeno contiene una disposición o número de átomos ligeramente diferente que, a su vez, hace que algunos de los estrógenos sean más activos que otros. Los diferentes tipos de estrógenos alcanzan su punto máximo y disminuyen a lo largo de los ciclos reproductivos de la mujer, desde la menstruación normal hasta el embarazo y el cese de la menstruación (menopausia). A medida que los científicos explicaron mejor los efectos de los estrógenos, utilizaron esa información para desarrollar anticonceptivos orales para controlar el embarazo, trazar el ciclo menstrual y crear terapias hormonales para regular los niveles anormales de estrógeno.

Los estrógenos (estradiol, estrona y estriol) son un grupo de hormonas esteroides biológicamente activas. Como moléculas de señalización, el estradiol, el estriol y la estrona se unen a las moléculas receptoras de las células para indicar que se producen cambios específicos en el organismo. Cada uno de los estrógenos se une a las moléculas receptoras con un ajuste específico, como la forma en que una pieza de rompecabezas se conecta a otra. Algunas de las moléculas de estrógeno funcionan durante el ciclo menstrual, provocando cambios en el grosor de los tejidos y el sangrado menstrual. Las tres moléculas de estrógeno son similares en su estructura química y en sus componentes. Las similitudes de los diferentes estrógenos surgen porque algunas moléculas de estrógeno son derivadas de otras, lo que significa que un estrógeno puede dar lugar a la creación de otro. Cada molécula de estrógeno contiene una estructura de base similar y varía minuciosamente con la adición o eliminación de átomos específicamente unidos, llamados grupos funcionales. Los investigadores utilizaron los diferentes grupos funcionales para aislar y distinguir el estradiol, la estrona y el estriol entre sí.

En la década de 1920, los investigadores debatían sobre qué elemento del cuerpo femenino producía la mayor parte del estrógeno, entonces llamado hormona ovárica primaria, durante los ciclos menstruales. Algunos investigadores decían que los cuerpos lúteos, que se forman en los ovarios tras la liberación del óvulo, contenían y producían la cantidad necesaria de estrógeno para completar el ciclo menstrual. Sin embargo, los investigadores Edward Adelbert Doisy y Edgar Allen plantearon la hipótesis de que los folículos ováricos producían principalmente los niveles de estrógeno necesarios para completar el ciclo. En 1923, en la Universidad de Washington en San Luis, Missouri, Allen y Doisy aislaron el estrógeno de extractos de folículos ováricos y demostraron su efecto en animales de experimentación. Sus resultados mostraron que los folículos ováricos producían principalmente estrógenos durante el ciclo reproductivo. Este descubrimiento permitió a los futuros investigadores delimitar la fase folicular, la fase del ciclo menstrual que incluye el desarrollo del óvulo, para incluir también la producción de estrógenos en los folículos ováricos. Más tarde, los investigadores demostraron que el aumento de los niveles de estrógeno conducía a la producción de otra hormona, la hormona luteinizante, que conduce a la liberación de óvulos de los ovarios.

Las tres clases de estrógeno -estradiol, estrona y estriol- se descubrieron con el tiempo, siendo la estrona la primera en descubrirse. En 1929, los investigadoresDoisy, Clement D. Veler y Sidney Thayer aislaron la estrona pura cristalizada en el Laboratorio de Química Biológica de la Facultad de Medicina de la Universidad de St. Los tres investigadores aislaron la estrona de la orina de mujeres embarazadas utilizando la destilación, un método que utiliza las diferencias de punto de ebullición para evaporar un líquido de otro; y la extracción, la eliminación de una sustancia de otra. En el Instituto de Química de Göttinge, Alemania, Adolf Frederick Johann Butenandt también aisló la estrona por la misma época, recibiendo el Premio Nobel de Química en 1939 por este logro.

Además de la estrona, Doisy también aisló el estriol a partir de cientos de galones de orina de mujeres embarazadas en 1930, descubriendo un segundo estrógeno. En 1936, Doisy, junto con los investigadores Donald W. MacCorquodale y Stanley S. Thayer, aisló el tercer tipo de estrógeno, el estradiol, a partir de ovarios de cerdo. El estradiol se encontró posteriormente en los seres humanos. La estructura del estradiol es similar a la de la estrona, pero en lugar del átomo de oxígeno de doble enlace, la molécula contiene un único átomo de oxígeno. El aislamiento del estradiol, el estrógeno más implicado en el ciclo reproductivo-menstrual, permitió a los investigadores crear terapias hormonales y anticonceptivos orales. Doisy también investigó la vitamina K, por la que ganó el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1943.

Más tarde, los investigadores utilizaron los métodos de Doisy para crear terapias hormonales para mujeres que carecían de los niveles adecuados de estradiol. Los investigadores podían provocar cambios en el ciclo menstrual, ya que tenían la capacidad de dar a las mujeres estradiol, la hormona de estrógeno más activa biológicamente que predomina durante el ciclo menstrual.

En 1946, en la ciudad de Nueva York, los médicos Hans Wiesbader y William Filler demostraron su capacidad para inducir cambios en el ciclo menstrual cuando administraron estradiol fabricado en laboratorio (sintético) a mujeres con problemas derivados de la menopausia. A mediados del siglo XX, los investigadores sintetizaron moléculas similares al estradiol a partir de otros productos, creando compuestos como el etinilestradiol, que provocaban las mismas reacciones en el organismo que el estradiol natural. Wiesbader y Filler trataron de ayudar a las mujeres que sufrían la menopausia, el cese del flujo menstrual regular, administrándoles la hormona etinilestradiol.La menopausia en las mujeres puede provocar el adelgazamiento del tejido vaginal y el cese de la acumulación natural de tejido endometrial en el útero, junto con síntomas como los sofocos. Cuando las mujeres tomaron la hormona etinilestradiol por vía oral en forma de píldora, la hormona engrosó las paredes vaginales y el revestimiento uterino, y eliminó los síntomas de los sofocos en algunas mujeres durante las pruebas clínicas. La investigación con hormonas de estrógeno continuó.

El aislamiento del estradiol por parte de Doisy, MacCorquodale y Thayer también permitió a los investigadores crear anticonceptivos orales, aprobados en 1960 en EE.UU. por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Washington, DC. El aislamiento del estradiol llevó a los investigadores a describir la estructura y la función de la hormona, lo que ayudó a los químicos a sintetizar de forma barata hormonas similares al estradiol para su uso comercial. Con la llegada del estradiol sintetizado, los investigadores pusieron a disposición de las mujeres anticonceptivos orales para prevenir el embarazo. Los anticonceptivos orales funcionan para prevenir el embarazo alterando el ciclo menstrual. Estas alteraciones impiden que los ovarios liberen óvulos y mantienen el tejido del útero delgado, reduciendo las posibilidades de que un posible óvulo fecundado se implante en el útero. El ciclo menstrual está controlado por el estradiol y otras hormonas. Con el descubrimiento de que el estradiol funciona durante todo el ciclo reproductivo de la mujer, los investigadores describieron el ciclo con mayor detalle.

El ciclo menstrual prepara el cuerpo de la mujer para un posible embarazo, produciendo un óvulo y una capa de tejido uterino nutritivo. El ciclo menstrual comienza de nuevo si el óvulo recién producido queda sin fecundar o si un óvulo fecundado no se implanta en el útero. En los inhumanos, cada ciclo menstrual dura aproximadamente veintiocho días, pero suele variar entre los individuos, ya que algunas mujeres tienen ciclos más largos y otras más cortos. Los profesionales cuantifican la duración de cada ciclo midiendo el tiempo en días que abarca desde el principio hasta el final. El ciclo mensual comienza el primer día con una hemorragia normal (menstruación) y termina alrededor del día veintiocho, justo antes del inicio de la siguiente menstruación si no se ha implantado un óvulo fecundado. Si el óvulo fecundado se implanta en la pared uterina, el ciclo menstrual se detiene y comienza el embarazo. En los seres humanos, cuatro hormonas reguladoras controlan el ciclo menstrual iniciando y terminando una serie de fases escalonadas. Las cuatro hormonas son la hormona luteinizante, la hormona estimulante del folículo, la progesterona y los estrógenos. Las fases que componen el ciclo menstrual incluyen la fase folicular, la fase ovulatoria y la fase lútea.

La primera fase, la fase folicular, inicia el ciclo menstrual en los seres humanos, con una duración media de trece a cuatro días. El desarrollo del óvulo y el sangrado menstrual se producen durante la fase folicular. Al principio de la fase folicular, el tejido que recubre el interior del útero (endometrio) es grueso y está lleno de nutrientes que están preparados para soportar y nutrir un óvulo fecundado. El desprendimiento del revestimiento uterino es uno de los muchos cambios que se producen durante el ciclo menstrual.

Cuando comienza el ciclo menstrual, los niveles de estradiol y progesterona descienden. Este descenso de los niveles hormonales indica a la capa del endometrio que se desprenda, lo que provoca el sangrado menstrual. Durante el sangrado menstrual, el nivel de la hormona foliculoestimulante (FSH) aumenta y estimula el crecimiento de múltiples folículos ováricos. Cada folículo contiene un óvulo en desarrollo. Más adelante, en la fase folicular, los niveles de FSH comienzan a disminuir y sólo un folículo crece hasta la maduración (el folículo ovárico dominante). El folículo ovárico dominante comienza a producir estradiol durante la fase folicular. Cuando comienza a producir estradiol, el resto de los folículos estimulados se rompen. El aumento de estradiol estimula la producción de la hormona luteinizante, que inicia la siguiente fase del ciclo menstrual.

La siguiente fase, la fase ovulatoria, dura aproximadamente de dieciséis a treinta y dos horas y comienza con un fuerte aumento de la hormona luteinizante causado por el estradiol al final de la fase folicular. El aumento del nivel de la hormona luteinizante hace que el folículo ovárico dominante aumente de tamaño, hasta el punto de que se rompe, liberando un óvulo maduro de uno de los dos ovarios que tiene la mujer. La liberación de un óvulo se denomina ovulación. La ovulación se produce aproximadamente catorce días antes del inicio del siguiente periodo menstrual de la mujer. El óvulo liberado se desplaza por la trompa de Falopio, que conecta el ovario con el útero. Una vez en la trompa de Falopio, el óvulo puede ser fecundado por el esperma. Si el óvulo se fecunda y se implanta en el útero, el ciclo se detiene y se produce el embarazo.Independientemente de que el óvulo se fecunde o no, el ciclo menstrual continúa hasta la fase lútea.

La fase lútea dura aproximadamente catorce días después de la ovulación y pone fin al ciclo menstrual. Durante la fase lútea, el sitio de ruptura en el ovario, donde el folículo ovárico dominante liberó un óvulo, se cierra y se desarrolla en el cuerpo lúteo. El cuerpo lúteo produce una pequeña cantidad de estradiol y una cantidad mucho mayor de progesterona. Los niveles de estradiol durante la fase lútea son elevados y, junto con la progesterona, hacen que el endometrio se engrose para proporcionar nutrientes y un lugar para la adhesión si un óvulo es fecundado y se convierte en un embrión. El aumento de los niveles de estradiol y progesterona también hace que los conductos lácteos de los pechos se dilaten y aumenten de tamaño, lo que provoca hinchazón y posibles dolores en los pechos antes del inicio de la menstruación. Si un embrión se implanta en el endometrio, el cuerpo lúteo funciona hasta que la placenta, que nutre al feto, se desarrolla para asumir la producción de hormonas en la duodécima o decimotercera semana de embarazo. Si un óvulo fecundado no se implanta, el cuerpo lúteo se degrada unos diez días después de su desarrollo inicial y deja de segregar progesterona. La fase lútea finaliza justo antes del comienzo del siguiente período menstrual o antes del inicio del embarazo.

El estradiol funciona durante el ciclo menstrual. El descenso de los niveles de estradiol durante la fase folicular hace que la capa de endometrio del útero se desprenda, comenzando la menstruación.En la fase ovulatoria posterior, el folículo ovárico dominante produce estradiol, que aumenta los niveles de la hormona luteinizante, rompiendo el folículo ovárico, que libera un óvulo. Durante la fase lútea final, el cuerpo lúteo produce la hormona estradiol en cantidades crecientes, lo que engrosa el endometrio y permite que el ciclo menstrual vuelva a empezar. Durante el embarazo, la placenta produce más estriol que estradiol. La estrona aumenta su concentración y se produce más que el estradiol cuando la mujer entra en la menopausia, cuando la menstruación y el ciclo menstrual se detienen.