Caracterización de la hormona folículo-estimulante humana : relación estructura-función

• Autores: Creus, Silvina Florencia
• Año de publicación: 1999
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Campo, Stella; Cigorraga, Selva Beatriz
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

La hormona folículo estimulante humana, producida y secretada por la hipófisisanterior, está estrechamente relacionada con la regulación y el mantenimiento de procesosreproductivos esenciales tales como el desarrollo y maduración de los folículos ováricos yla gametogénesis testicular. Esta hormona consiste en un heterodímero formado por dos subunidades, cada unade las cuales tiene unidas al polipéptidodos cadenas de oligosacáridos. Estas cadenas decarbohidratos, si bien comparten el mismo núcleo de azúcares formado por unpentasacárido en la porción interna de la cadena, difieren en la porción externa de lamisma, variando en complejidad, grado de ramificación y en el contenido de residuosterminales de ácido siálico. Las variaciones en la estructura de la cadena carbohidratada,dan lugar a la aparición de una familia heterogénea de isoformas con diferentespropiedades fisicoquímicas y biológicas. Las isoformas presentan diferencias en: suspuntos isoeléctricos, la afinidad de unión a su receptor específico y la vida media encirculación. La abundancia relativa de cada una de estas isohormonas varía con el sexo ycon las condiciones fisiológicas del donante. En los estudios realizados hasta el presente,el contenido de ácido siálico había sido considerado como el principal determinante de laheterogeneidad molecular de la hormona. EI propósito de esta Tesis fue analizar el polimorfismo de la FSH hipofisaria humanay la FSH circulante en diferentes condiciones fisiológicas: fase folicular de ciclosmenstruales normales, postmenopausia y pubertad masculina. Este estudio fueespecialmente diseñado para determinar los efectos producidos por el entorno hormonalsobre las características moleculares y biológicas de esta gonadotrofina. Las isoformas de FSH hipofisaria fueron aisladas, mediante cromatoenfoque, deacuerdo al contenido de ácido siálico, residuo terminal de las cadenas de oligosacáridos. Posteriormente se analizó la distribución de las diferentes isoformas de acuerdo a laestructura interna de sus cadenas de carbohidratos por cromatografía seriada en lectinas. Se relacionó la estructura interna de las cadenas carbohidratadas de las diferentesisoformas con su capacidad de inducir una respuesta biológica a nivel de la célula blanco. Esta respuesta biológica fue evaluada utilizando un bioensayo in vitro. Los resultados obtenidos demuestran que en la regulación de la biopotencia de lahormona participa no sólo el azúcar terminal, sino también el tipo de estructura de cadenacarbohidratada interna al ácido siálico. Los estudios realizados en sueros obtenidos endistintas condiciones fisiológicas demuestran que el entorno hormonal modifica lascaracterísticas estructurales de la molécula, regulando así su biopotencia y su tiempo depermanencia en circulación. Se postula que cada una de las variantes moleculares de estahormona sería responsable de la inducción diferencial de una determinada respuestabiológica.
FSH is produced and secreted by the anterior pituitary gland. It is closely involved in theregulation and maintenance of essential reproductive processes, as follicular development andtesticular gametogenesis. This hormone is a heterodimeric protein composed of two different subunits; eachsubunit bears two oligosaccharide chains attached to its polypeptide backbone. Although theoligosaccharide moieties share the same pentasaccharide core, they differ in their externalcarbohydrate structure, which includes completion, degree of branching and sialic acid content. Variations in the structure of the oligosaccharide chains result in the existence of a familyof isoforms with different physicochemical and biological properties. FSH isofonns differ in theirisoelectric point, receptor binding activity and plasma half-life.Sex and physiological condition ofthe donor will determine me relative abundance of the different isoforms. Differences in sialicacid content of FSH isoforms have been considered the main determinant of hormonepolymorphism since FSH heterogeneity was described. The aim of this Thesis was to analyse the polymorphism of FSH in human pituitaries aswell as that of circulating FSH in different physiological conditions: the follicular phase of normalmenstrual cycles, postmenopause and male puberty. This study was particulariy designed todetermine the possible effects that changes in hormonal status may have upon the molecularand biological characteristics of this gonadotropin. Chromatofocusing was used to isolate pituitary FSH isoforms according to their silaicacid content. Serial lectin chromatography was used to determine the distribution of different FSH isoforms according to the inner structure of their carbohydrate chains. The relationship between the structure of the carbohydrate moiety of FSH isoforms andtheir capacity to produce a specific biological response on the target cell, was established. Thebiological response was determined using an in vitro bioassay. The results obtained in this study demonstrate that the biopotency of the hormone is notonly regulated by sialic acid content of FSH isoforms but also by the inner structure of thecarbohydrate chain. The characteristics of circulating FSH polymorphism determined in different physiologicalsituations showed that changes in the hormonal status affect the proportion of circulating FSHisoforms bearing different structures in their carbohydrate chains, thus modulating the hormonebiopotency and plasma half-life. It can be hypothesized that modifications in FSH heterogeneity express the need toobtain specific biological responses to different physiological situations.
Fil: Creus, Silvina Florencia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.