La hormona luteinizante ( LH , también conocida como hormona luteinizante , [1] lutropina y, a veces, lutrofina [2] ) es una hormona producida por las células gonadotrópicas de la glándula pituitaria anterior . La producción de LH está regulada por la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) del hipotálamo. [3] En las mujeres, un aumento agudo de LH conocido como pico de LH , desencadena la ovulación [4] y el desarrollo del cuerpo lúteo . En los hombres, donde la LH también se había llamado hormona estimulante de células intersticiales ( ICSH ), [5] estimula la producción de testosterona por parte de las células de Leydig . [4] Actúa sinérgicamente con la hormona estimulante del folículo ( FSH ).
El término luteinizante proviene del latín "luteus", que significa "amarillo". Esto hace referencia al cuerpo lúteo , que es una masa de células que se forma en un ovario después de que se ha liberado un óvulo (huevo) pero permanece sin fertilizar. El cuerpo lúteo se llama así porque a menudo tiene un color amarillo distintivo. El proceso de formación del cuerpo lúteo se conoce como " luteinización " y, por lo tanto, la hormona que desencadena este proceso se denomina hormona "luteinizante".
La LH es una glucoproteína heterodímera . Cada unidad monomérica es una molécula de glucoproteína ; una subunidad alfa y una subunidad beta forman la proteína completa y funcional.
Su estructura es similar a la de otras hormonas glicoproteicas , la hormona folículo estimulante (FSH), la hormona estimulante de la tiroides (TSH) y la gonadotropina coriónica humana (hCG). El dímero proteico contiene dos subunidades glicopeptídicas (marcadas como subunidades alfa y beta) que están asociadas de forma no covalente: [6]
La diferente composición de estos oligosacáridos afecta la bioactividad y la velocidad de degradación. La vida media biológica de la LH es de 20 minutos, más corta que la de la FSH (3-4 horas) y la hCG (24 horas). [ cita requerida ] La vida media biológica de la LH es de 23 horas por vía subcutánea [7] o una vida media terminal de 10-12 horas. [8]
El gen de la subunidad alfa se encuentra en el cromosoma 6q 12.21.
El gen de la subunidad beta de la hormona luteinizante se localiza en el grupo de genes LHB/CGB en el cromosoma 19q 13.32. A diferencia de la actividad del gen alfa, la actividad del gen de la subunidad beta de la LH se limita a las células gonadotrópicas de la hipófisis. Está regulada por la hormona liberadora de gonadotropina del hipotálamo . La inhibina , la activina y las hormonas sexuales no afectan la actividad genética de la producción de la subunidad beta de la LH.
Tanto en hombres como en mujeres, la LH actúa sobre las células endocrinas de las gónadas para producir andrógenos.
La LH apoya a las células de la teca en los ovarios que proporcionan andrógenos y precursores hormonales para la producción de estradiol . En el momento de la menstruación , la FSH inicia el crecimiento folicular , afectando específicamente a las células de la granulosa . [9] Con el aumento de estrógenos , los receptores de LH también se expresan en el folículo en maduración, lo que hace que produzca más estradiol . Finalmente, cuando el folículo ha madurado completamente, un pico en la producción de 17α-hidroxiprogesterona por el folículo inhibe la producción de estrógenos . Anteriormente, el pico de LH preovulatorio se atribuía a una disminución en la retroalimentación negativa mediada por estrógenos de GnRH en el hipotálamo , estimulando posteriormente la liberación de LH de la hipófisis anterior . [10] Sin embargo, algunos estudios atribuyen el pico de LH a la retroalimentación positiva del estradiol después de que la producción por el folículo dominante excede un cierto umbral. Niveles excepcionalmente altos de estradiol inducen la producción hipotalámica de progesterona , que estimula la secreción elevada de GnRH, desencadenando un aumento en la LH. [11] El aumento en la producción de LH solo dura de 24 a 48 horas. Este "pico de LH" desencadena la ovulación , con lo que no solo se libera el óvulo del folículo, sino que también inicia la conversión del folículo residual en un cuerpo lúteo que, a su vez, produce progesterona para preparar el endometrio para una posible implantación . La LH es necesaria para mantener la función lútea durante las dos segundas semanas del ciclo menstrual. Si se produce el embarazo , los niveles de LH disminuirán y la función lútea se mantendrá por la acción de la hCG ( gonadotropina coriónica humana ), una hormona muy similar a la LH pero secretada por la nueva placenta.
Los esteroides gonadales ( estrógenos y andrógenos) generalmente tienen efectos de retroalimentación negativa sobre la liberación de GnRH-1 a nivel del hipotálamo y en las gonadotropinas, reduciendo su sensibilidad a la GnRH. La retroalimentación positiva de los estrógenos también ocurre en el eje gonadal de los mamíferos hembras y es responsable del pico de LH a mitad del ciclo que estimula la ovulación. Aunque los estrógenos inhiben la liberación de kisspeptina (Kp) de las neuronas kiss1 en el ARC, los estrógenos estimulan la liberación de Kp de las neuronas Kp en el AVPV. A medida que los niveles de estrógenos aumentan gradualmente, predomina el efecto positivo, lo que conduce al pico de LH. Las neuronas secretoras de GABA que inervan las neuronas GnRH-1 también pueden estimular la liberación de GnRH-1. Estas neuronas GABA también poseen ER y pueden ser responsables del pico de GnRH-1. Parte de la acción inhibidora de las endorfinas sobre la liberación de GnRH-1 se produce a través de la inhibición de estas neuronas GABA. La ruptura del folículo ovárico durante la ovulación provoca una reducción drástica en la síntesis de estrógeno y un marcado aumento en la secreción de progesterona por el cuerpo lúteo en el ovario, restableciendo una retroalimentación predominantemente negativa en la secreción hipotalámica de GnRH-1. [12]
La LH actúa sobre las células de Leydig del testículo y está regulada por la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH). [13] Las células de Leydig producen testosterona bajo el control de la LH. La LH se une a los receptores de LH en la superficie de la membrana de las células de Leydig. La unión a este receptor provoca un aumento del monofosfato de adenosina cíclico (AMPc), un mensajero secundario, que permite que el colesterol se transloque a las mitocondrias. Dentro de las mitocondrias, el colesterol se convierte en pregnenolona por CYP11A1. [14] La pregnenolona luego se convierte en dehidroepiandrosterona (DHEA). [15] La DHEA luego se convierte en androstenediona por la 3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa (3β-HSD) [16] y finalmente se convierte en testosterona por la 17β-hidroxiesteroide deshidrogenasa (HSD17B). El inicio de la pubertad está controlado por dos hormonas principales: la FSH inicia la espermatogénesis y la LH señala la liberación de testosterona, [17] un andrógeno que ejerce tanto actividad endocrina como actividad intratesticular en la espermatogénesis .
La LH se libera desde la glándula pituitaria y está controlada por pulsos de la hormona liberadora de gonadotropina . Cuando los niveles de testosterona en el torrente sanguíneo son bajos, la glándula pituitaria se estimula para liberar LH. [13] A medida que aumentan los niveles de testosterona, actuará sobre la pituitaria a través de un ciclo de retroalimentación negativa e inhibirá la liberación de GnRH y LH en consecuencia. [18] Los andrógenos (incluida la testosterona y la dihidrotestosterona ) inhiben la monoaminooxidasa (MAO) en la glándula pineal, lo que lleva a un aumento de melatonina y una reducción de LH y FSH por el aumento inducido por la melatonina de la síntesis y secreción de la hormona inhibidora de gonadotropina (GnIH) [19] . La testosterona también se puede aromatizar en estradiol (E2) para inhibir la LH. E2 disminuye la amplitud del pulso y la capacidad de respuesta a la GnRH desde el hipotálamo hacia la pituitaria. [20]
Los cambios en los niveles sanguíneos de LH y testosterona y en las secreciones pulsátiles son inducidos por cambios en la excitación sexual en los varones humanos. [21]
Los receptores de la hormona luteinizante se encuentran en áreas del cerebro asociadas con la función cognitiva . [22] El papel de la LH en el sistema nervioso central (SNC) puede ser relevante para comprender y tratar el deterioro cognitivo posmenopáusico. [23]
Algunas investigaciones han observado una relación inversa entre los niveles de LH circulante y los niveles de LH en el SNC. [24] Después de una ovariectomía (un procedimiento utilizado para imitar la menopausia) en ratones hembra, los niveles de LH circulante aumentan mientras que los niveles de LH en el SNC disminuyen. [22] Los tratamientos que reducen los niveles de LH circulante restauran los niveles de LH en el SNC. [22]
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Los niveles de LH son normalmente bajos durante la infancia y, en las mujeres, altos después de la menopausia . Dado que la LH se secreta en forma de pulsos, es necesario controlar su concentración durante un período de tiempo suficiente para obtener información adecuada sobre su nivel en sangre.
Durante los años reproductivos, los niveles típicos oscilan entre 1 y 20 UI/L. Los niveles fisiológicos elevados de LH se observan durante el pico de LH (vs) y suelen durar 48 horas.
En varones mayores de 18 años, los rangos de referencia se han estimado entre 1,8 y 8,6 UI/L. [26]
La LH se mide en unidades internacionales (UI). Al cuantificar la cantidad de LH en una muestra en UI, es importante saber con qué estándar internacional se calibró su lote de LH, ya que pueden variar ampliamente de un año a otro. Para la LH urinaria humana, una UI se define como 1/189 de una ampolla denominada 96/602 y distribuida por el NIBSC , lo que corresponde aproximadamente a 0,04656 μg de proteína LH para una sola UI, pero las versiones estándar más antiguas aún se utilizan ampliamente. [27] [28]
La detección de un aumento repentino en la liberación de la hormona luteinizante indica una ovulación inminente . La LH se puede detectar mediante kits de predicción de la ovulación urinaria (OPK, también kit de LH) que se realizan, por lo general, a diario, alrededor del momento en que se puede esperar la ovulación. [30] Una conversión de una lectura negativa a una positiva sugeriría que la ovulación está a punto de ocurrir dentro de las 24 a 48 horas, lo que da a las mujeres dos días para tener relaciones sexuales o inseminación artificial con la intención de concebir . [31]
La frecuencia de prueba recomendada difiere entre los fabricantes. Por ejemplo, la prueba Clearblue se realiza a diario y una mayor frecuencia no disminuye el riesgo de no detectar un pico de LH. [32] Por otro lado, la empresa china Nantong Egens Biotechnology recomienda utilizar su prueba dos veces al día. [33] Si se realiza la prueba una vez al día, no se ha encontrado una diferencia significativa entre realizar la prueba de LH por la mañana o por la noche, en relación con las tasas de concepción, [34] y las recomendaciones sobre a qué hora del día realizar la prueba varían entre los fabricantes y los trabajadores de la salud. [35] Las pruebas se pueden leer manualmente utilizando una tira de papel que cambia de color o digitalmente con la ayuda de dispositivos electrónicos de lectura.
Las pruebas para la hormona luteinizante se pueden combinar con las pruebas para el estradiol en pruebas como el monitor de fertilidad Clearblue . [ cita médica necesaria ]
La sensibilidad de las pruebas de LH se mide en mili unidades internacionales , y las pruebas suelen estar disponibles en el rango de 10 a 40 miu (cuanto menor sea el número, mayor será la sensibilidad). [ cita requerida ]
Como los espermatozoides pueden permanecer viables en la mujer durante varios días, no se recomiendan las pruebas de LH para prácticas anticonceptivas , ya que el aumento de LH generalmente ocurre después del comienzo de la ventana fértil. [ cita requerida ]
En niños con pubertad precoz de origen hipofisario o central, los niveles de LH y FSH pueden estar en el rango reproductivo en lugar de los niveles bajos típicos para su edad.
Durante los años reproductivos, con frecuencia se observan niveles relativamente elevados de LH en pacientes con síndrome de ovario poliquístico ; sin embargo, sería inusual que tuvieran niveles de LH fuera del rango reproductivo normal.
Los niveles elevados de LH son un indicio de situaciones en las que no hay una retroalimentación restrictiva normal de la gónada, lo que lleva a una producción hipofisaria de LH y FSH. Si bien esto es típico en la menopausia, es anormal en los años reproductivos. En esos casos, puede ser un signo de:
Nota: Un fármaco médico para inhibir la secreción de la hormona luteinizante es la butinazocina . [36]
La disminución de la secreción de LH puede provocar una disfunción gonadal (hipogonadismo). Esta afección se manifiesta típicamente en los hombres como una falla en la producción de una cantidad normal de espermatozoides. En las mujeres, es común observar amenorrea . Las afecciones con secreción muy baja de LH incluyen:
La hormona luteinizante está disponible mezclada con FSH en forma de menotropina y otras formas de gonadotropinas urinarias . Las formas más purificadas de gonadotropinas urinarias pueden reducir la proporción de LH en relación con la FSH. La hormona luteinizante recombinante está disponible como lutropina alfa (Luveris). [39]
La fosforilación es un proceso bioquímico que implica la adición de fosfato a un compuesto orgánico. La esteroidogénesis implica procesos mediante los cuales el colesterol se convierte en hormonas esteroides biológicamente activas. Un estudio muestra que la LH a través de una vía de señalización de PKA regula la fosforilación y la localización de DRP1 dentro de las mitocondrias de las células esteroidogénicas del ovario. [40]
