Expression and activity of stress response elements in the ovary and its implication in the pathogenesis of cystic ovarian disease in cattle

La enfermedad quística ovárica (COD) es una importante causa de infertilidad en bovinos, y el estrés uno de los principales factores que influyen en su presentación. La hormona adrenocorticotrópica (ACTH), principal hormona relacionada al estrés, ha sido implicada en mecanismos relacionados con la ovulación, la esteroidogénesis y la función luteal. El presente estudio fue diseñado para determinar la acción del estrés en la COD mediante la evaluación de la influencia de la ACTH in vitro e in vivo sobre la esteroidogénesis, los patrones de expresión de los receptores de melanocortinas (MCRs), las isoformas de la 11beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa (11bHSD) y los receptores de glucocorticoides (GR), comparándolo con lo que ocurre en animales que presentan la enfermedad de forma espontánea. Mediante RT-PCR pudo detectarse ARNm para los cinco tipos de MCRs en el ovario bovino. La estimulación in vitro con ACTH produjo un incremento en los niveles de cortisol y en la expresión de 11bHSD1 en folículos terciarios y quísticos, y una disminución en la expresión de 11bHSD2 en quistes. In vivo, los quistes espontáneos e inducidos mostraron un aumento en los niveles de expresión de 11bHSD1 en granulosa en relación a los folículos terciarios controles. Por otro lado, la expresión del GR en granulosa fue mayor en folículos terciarios y quísticos de animales con COD, en relación a los folículos terciarios de animales sanos. Estos resultados indican que la ACTH puede estar implicada en los mecanismos regulatorios relacionados a la función ovárica y la patogenia de la COD.Cystic ovarian disease (COD) is an important cause of infertility in cattle, and stress is one of the main factors that influence their presentation. The ACTH, principal hormone associated with stress, has been implicated in mechanisms associated with ovulation, and the luteal steroidogenesis function. The present study was designed to determine the action of stress in the COD by evaluating the in vitro and in vivo influence of ACTH on steroidogenesis, the expression patterns of melanocortin receptors (MCRs), 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase (11bHSD) isoforms and glucocorticoid receptor (GR), compared to what happens in animals with spontaneous disease presentation. By RT-PCR, mRNA could be detected for the five types of MCRs in the bovine ovary. The in vitro stimulation with ACTH resulted in increased levels of cortisol and 11beta-HSD1 expression in cystic and tertiary follicles, and a decrease in 11bHSD2 expression in cysts. In vivo, spontaneous and induced cysts showed increased expression levels in granulosa 11beta-HSD1 relative to controls tertiary follicles. On the other hand, the GR in granulosa tertiary follicles was greater in animals with cystic and COD, in relation to the tertiary follicles of healthy animals. These results indicate that the ACTH could be involved in the regulatory mechanisms related to ovarian function and pathogenesis of COD.Agencia Nacional de Promoción Científica y TecnológicaConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnica