Proteínas de canais de membrana de junção e Connexins
Connexins são uma família de pelo menos 15 proteínas que formam canais de membrana intercelular de junções de fendas e permitem o movimento difuso de íons, metabólitos e moléculas de sinalização potencial. Estas moléculas estruturais desempenham papéis importantes na comunicação bidirecional entre as células oócito e granulosa. Vários connexins têm se mostrado importantes durante a foliculogênese. A proteína Connexin 37 é expressa em folículos primários e em crescimento. A Connexin 37 (Gja4) contém, às 2 semanas de idade, muitos folículos pré-antral em desenvolvimento, mas grandes folículos de Graafian não são observados (233). Portanto, histologicamente, parece que a falta de Cx37 bloqueia o desenvolvimento dos folículos pré-antral a antral. Estudos de microscopia eletrônica mostraram que enquanto os nocauteamentos de Cx37 continham junções aderentes, faltavam as junções de fendas presentes nos ovários do tipo selvagem. Apesar da falta de folículos Graafian, os ovários nulos apresentavam estruturas menores que se assemelhavam a corpora lutea que eram 5-10 vezes mais abundantes. A luteinização prematura observada nos animais nulos sugere que a comunicação juncional pode ser um importante mecanismo regulador da formação do corpo lúteo. O nocaute da connexina 37 apresentava menor tamanho médio de oócitos. Enquanto 52,8% dos oócitos de Cx37+/- ratos retomaram a meiose com 26,8% destes prosseguindo para metáfase da meiose I e 26% para metáfase da meiose II, apenas 2,2% dos Cx37-/- oócitos retomaram a meiose em cultura com a grande maioria (86,3%) no estágio vesical germinal. Todas estas observações indicam claramente que a connexina 37 é essencial na época da transição folicular pré-antral para antral, muito provavelmente envolvendo no transporte dos metabólitos necessários para esta transição.
Proteína 43 (Gja1) é a connexina mais abundante no ovário, e é expressa tão cedo quanto E14,5. As junções da fenda Connexin 43 interligam as células granulosas que envolvem o oócito, bem como os oócitos e as células granulosas. As nocauteações da Connexin 43 (Gja1) morrem ao nascer devido a insuficiência cardiovascular (234). Os ovários em ratos nulos, recuperados no momento do nascimento são excepcionalmente pequenos aparentemente devido a uma deficiência de células germinativas (235). A deficiência de células germinativas foi rastreada até o dia 11,5 da gestação, o que implica que ela surge durante os estágios iniciais do desenvolvimento da linha germinativa. Para estudar a foliculogênese pós-natal em camundongos Gja1-/-, os ovários fetais e neonatais foram enxertados na cápsula renal direita de um rato prkdcscid/Prkdcscid ovariectomizado e imunocomprometido (236). Os enxertos foram removidos após 1-3 semanas e a histologia ovariana examinada. Após 3 semanas de desenvolvimento nos enxertos renais, uma série de estágios foliculares desde o primordial até o primário, secundário e terciário puderam ser vistos nos ovários do tipo selvagem. Em contraste, os ovários tipo Gja1 nulos não foram além dos folículos primários. O exame dos enxertos após 1, 2, e 3 semanas mostrou que as células granulosas mutantes não eram capazes de proliferar. O crescimento dos ovários também foi mais lento nos mutantes em comparação com os animais do tipo selvagem. Os ovócitos recuperados de mutantes Gja1 não puderam ser fertilizados. A microscopia eletrônica também mostrou que estes oócitos são anormais quando comparados ao tipo selvagem.
Connexin 43 parece ser regulado pelas gonadotropinas, FSH e LH. Como Cx43 é mais abundante em grandes folículos antrais do que em pequenos folículos antrais e pré-antrais, alguns levantaram a hipótese de que o FSH induz a síntese de Cx43. Em contraste, o surto pré-ovulatório de LH é seguido por uma queda no nível de mRNA codificando Cx43 (237.238). Outras corroborações vieram de experimentos utilizando a administração exógena de gonadotropinas. A injeção de FSH em ratos hipofisectomizados promoveu um aumento na membrana juncional da fenda ovariana, enquanto o hCG, que induz a ovulação, levou a uma redução significativa na quantidade de junções da fenda em células granulosa (239.240). A administração in vitro de FSH e LH a linhas celulares de granulosa corroborou as observações in vivo (241.242). Tem sido sugerido que os efeitos das gonadotropinas sobre a Cx43 são mediados por hormônios esteróides (243). Outras vias de sinalização também podem regular a Cx43, incluindo as vias BMP/Smad e MAPK-Ras que recentemente demonstraram regular o promotor Cx43 in vitro (244.245).
Estes resultados implicam que o acoplamento juncional de fenda mediado pelos canais Cx43 desempenha papéis indispensáveis tanto no desenvolvimento da linha germinal como na foliculogênese pós-natal. Os fenótipos ovarianos muito diferentes resultantes dos knockouts de Cx37 e Cx43 indicam que o acoplamento gap-junctional entre o oócito e suas células de granulosa cumulus serve um papel distinto daquele entre as próprias células de granulosa, possivelmente envolvendo moléculas diferentes. A connexina 32, também expressa no ovário, quando nocauteada não parece afetar a fertilidade (246), sugerindo que estes são componentes redundantes das junções de fendas que ainda não foram identificadas.
Conexões celulares adicionais podem ser importantes para a formação de antro e interações granulosa célula-ócito. Pensa-se que algumas das comunicações intercelulares entre as células granulosas e os oócitos são mediadas por projecções transzonais (TZPs) entre as células oócitas e granulosas (41). As Microtubúle-TZPs (MT-TZP), em particular, parecem estar envolvidas nesta comunicação (41). As conexões MT-TZP entre as células oócito e granulosa têm sido hipotéticas sob o controle da FSH (247). O priming de FSH de tipo selvagem e Fsh-/- resulta em alterações no MT-TZP de tal forma que as TZPs são retraídas do oócito (247). Isto resulta em alterações no desenvolvimento dos oócitos, medido pela remodelação da cromatina e aquisição de competência meiótica (247). A partir desses experimentos, pode-se levantar a hipótese de que sem o priming de FSH, as células granulosas têm uma interação estável com o oócito, permitindo a troca parácrina de fatores. Uma vez retraídos os MT-TZPs, o desenvolvimento dos oócitos é acelerado. Se fatores específicos dos oócitos, como GDF9 e BMP15 ou outros fatores desconhecidos de oócitos também modulam a formação e/ou relação das TZPs, ainda tem que ser abordada.