1.4 ORIGINI e STORIA DELL’ETOLOGIA:
1.5.3 ORMONI SESSUALI 1 TESTOSTERONE:
I processi biologici che regolano la riproduzione sono gestiti da specifiche ghindole, le gonadi. Esse sono deputate alla produzione di ormo ni sessuali; le gonadi maschili, oltre a svolgere una funzione di gametogenesi, sono responsabili della produzione del testosterone.
Il testosterone è il principale ormone steroideo androgeno, la sintesi e la secrezione di quest’ormone sono regolate dal circuito testicolare ipofisario. Nella maggior parte dei vertebrati, l’adenoipofisi svolge un’azione di controllo sull’attività delle gonadi tramite la secrezione di due gonadotropine, ovvero, l’ormone follicolo stimolante (FSH) e l’ormone luteinizzante (LH). Quest’ultime sono a loro volta controllate dai centri ipotalamici e dal sistema nervoso.
A livello dell’ipofisi anteriore il GnRH si lega a recettori di membrana specifici, localizzati sulle cellule gonadotrope stimolando la liberazione dei due sopraccitati ormoni (LH e FSH).
La secrezione di questi due ormoni avviene in maniera pulsatile ma risulta meno evidente per l’FSH a causa della sua più lunga emivita plasmatica; questa tipologia di secrezione si rivela di essenziale importanza per il
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funzionamento ottimale dell’asse ipofisi-testicolo poiché paradossalmente, l’esposizione continuativa ad alte dosi di GnRH sopprime la liberazione di gonadotropine (Randall et al., 1999).
L’ FSH si lega a specifici recettori di membrana localizzati a livello delle cellule del Sertortoli e, con meccanismo analogo a quello dell’LH, stimola la secrezione di gonadocrinina che interviene nella regolazione della spermatogenesi, nel meccanismo di controllo del feedback della secrezione di FSH.
L’ormone LH si lega invece ai recettori specifici presenti sulle cellule del Leydig attivando così l’adenosin-monofosfato ciclico che a sua volta induce una chinasi a catalizzare la fosforilazione delle proteine intracellulari in modo da convertire il colesterolo in pregnenolone. Questo ormone è il principale precursore del testosterone; le vie biosintetiche attraverso le quali avviene la trasformazione di quest’ultimo in testosterone variano da specie a specie, le principali necessitano di intermediari come il 5-androstenediolo, d-5-pregnenolone, deidroepiandrosterone e 17-a- idrossipregnenolone.
Poi nel citoplasma, ad opera dell’enzima 5-α-reduttasi, avviene la trasformazione del testosterone in diidrotestosterone (DHT) che lo renderà quindi in grado di legarsi ai recettori delle cellule bersaglio e svolgere la sua funzione fisiologica. Il DHT è l’androgeno più potente, in fase fetale svolge un ruolo principale nella differenziazione sessuale maschile e durante la vita adulta, ha effetti androginici sugli organi sessuali accessori (come le vescicole seminali). A differenza di altri androgeni non sembra esercitare una particolare azione stimolante sull'apparato muscolare, sull'epitelio germinale del testicolo e sulla potenza sessuale. (Aron;
2002)
Le principali funzioni alle quali adempie il testosterone sono rivolte alla differenziazione dei genitali maschili, interni ed esterni, allo sviluppo e
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mantenimento delle caratteristiche sessuali primarie sin dalla embriogenesi, al mantenimento della potenza sessuale e alla regolazione, tramite un meccanismo di feedback, della secrezione gonadotropinica dove svolge un’importante ruolo nella fase di inizio e mantenimento del processo di spermatogenesi.
Il testosterone ha inoltre effetti anabolici che stimolano la sintesi proteica aumentando sia l’attività degli enzimi coinvolti nel metabolismo delle proteine sia il trasporto degli aminoacidi attraverso le membrane cellulari. Tra gli effeti biologici più incisivi del testosterone vi è l’induzione a tipiche modificazioni psico-sessuali e comportamentali come la comparsa di aggressività, in particolare nel mondo animale dove una determinata attitudine o propensione all’utilizzo della forza può determinare una situazione di vantaggio evolutivo in quanta utilizzato nelle condizioni di maggior necessità come possono essere la ricerca o l’accaparramento di una risorsa alimentare, lo scontro fisico per la conquista di territorio o di un partner a cui trasmettere il proprio corredo genetico (Dickson, 2002).
1.5.3.2 PROGESTERONE
Il progesterone è un ormone steroideo secreto dal corpo luteo, dalla placenta e dalla corteccia surrenale, è un prodotto intermedio della sintesi dei corticosteroidi, degli androgeni e degli estrogeni.
Questo steroide circola nel plasma legato a proteine di trasporto dette CBG (Corticosrteroid binding globulin) che veicolano il cortisolo e l’albumina; la CBG è una glicoproteina dotata di affinità per il cortisolo, il progesterone, il desossicorticosterone e il 17α-idrossiprogesterone.
Il progesterone ha un’emivita plasmatica di 25-30 minuti e viene convertito in pregnandiolo, coniugato con l’acido glicuronico a livello epatico ed
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escreto come glicuronide nelle urine.(Debenedetti 2008).
Il ruolo fondamentale di quest’ormone è il mantenimento della gravidanza inducendo il rilassamento della muscolatura liscia del miometrio permettendo così la distensione o l’espansione dell’utero, contrasta le gonadotropine ipofisarie impedendo il reclutamento follicolare, provoca l’accrescimento delle ghiandole mammarie e, quando la fecondazione non è avvenuta, stimola l’estro. La gestazione nei pinnipedi comprende 5 fasi principali; concepimento, impianto ritardato, riattivazione dell’embrione e impianto, sviluppo fetale e parto; sembra che molte specie di pinnipedi abbiano una pseudo gravidanza obbligata dopo l’ovulazione indipendentemente dalla presenza o meno della blastocisti (Boyd, 1991; Atkinson, 1997). Il ruolo dell’unità feto-placentare nella secrezione ormonale di questa famiglia è stato messo in discussione, infatti in precedenza si pensava stimolasse le funzioni delle gonadotropine placentari alla produzione di estrogeni e progesterone, mantenendo la gravidanza e, infine, avviando il parto; tuttavia il monitoraggio di concentrazioni sieriche ormonali di alcuni esemplari in cattività di Phoca vitulina ha rivelato che le concentrazioni di progesterone di femmine, non gravide già da tempo, non differivano in modo sostanziale da quelli rilevati in animali gravidi. Questo può derivare dal fatto che, almeno per Phoca vitulina la pseudogravidanza obbligata si estende oltre il periodo di impianto normale o che le condizioni di cattività provochino modificazioni ormonali non ancora del tutto chiarite dato che questo anomalo aumento dei livelli di progesterone è stato osservato anche in alcuni esemplari di Odobenus rosmarus dopo lunghi periodi di cattività, lo studio di variazioni intraspecifiche di questi meccanismi potrà fornire in futuro interessanti informazioni (Reijnders, 1990; Aktinson 1997).
Le funzioni del progesterone possono coinvolgere inoltre il metabolismo dei carboidrati, dei lipidi e delle proteine, può indurre una riduzione dei
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livelli di riassorbimento del sodio competendo con l’aldosterone a livello tubolare, svolgere un effetto termogenico, riducendo la risposta del glucosio all’insulina e, nei centri di respiro, aumentando la risposta alla CO2.
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2.OBIETTIVI:
La ricerca si prefigge l'obiettivo di condurre un’ analisi a livello etologico, endocrinologico e fisiologico (riguardante l'attività respiratoria) rivolta ad esemplari di Odobenus rosmarus al fine di favorire un approccio multidisciplinare all’argomento:
STUDIO ETOLOGICO:
A) Creazione di un catalogo comportamentale della specie Odobenus
rosmarus che descriva ogni comportamento e iterazione
(sociale,aggressiva o sessuale) tra gli individui presenti nell’ambiente di studio preso in esame.
B) Creazione di un catalogo video che rappresenti ogni singolo modulo comportamentale osservato in modo da poterlo individuare in modo univoco.
C) Quantificazione generale dei moduli comportamentali osservati sia livello temporale sia a livello di frequenza oraria.
STUDIO ENDOCRINOLOGICO:
Esaminare mediante una ricerca non invasiva le concentrazioni di tre ormoni stereoidei (Testosterone, Progesterone e Cortisolo) durante 12 settimane di studio a partire da materiale biologico alternativo al sangue quale la saliva.
STUDIO FISIOLOGICO:
Stimare l’attività respiratoria in termini di valori medi minimi e massimi di estensione temporale dell’apnea valutando anche i dati registrati nelle diverse fasce orarie di campionamento e nel corso delle dodici settimane di osservazione.
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