Obraz przez/od Henry Vandyke Carter

Ciało luteum (po łacinie "ciało żółte"; ciała mnogie lutea) jest tymczasową strukturą hormonalną w żeńskich jajnikach i bierze udział w wytwarzaniu stosunkowo wysokich poziomów progesteronu i umiarkowanych poziomów estradiolu oraz inhibitora A. To właśnie pozostałości pęcherzyka jajnikowego uwolniły dojrzałą komórkę jajową podczas poprzedniej owulacji.

Ciało luteum jest zabarwione w wyniku koncentracji karotenoidów (w tym luteiny) z diety i wydziela umiarkowaną ilość estrogenu, który hamuje dalsze uwalnianie hormonu uwalniającego gonadotropinę (GnRH), a tym samym wydzielanie hormonu luteinizującego (LH) i hormonu stymulującego pęcherzyki (FSH). Z każdym cyklem menstruacyjnym rozwija się nowe ciałko luteum.

Ciało luteum rozwija się z pęcherzyka jajnikowego w fazie lutealnej cyklu miesiączkowego lub rujowego, po uwolnieniu wtórnej komórki jajowej z pęcherzyka podczas owulacji. Pęcherzyk tworzy najpierw krwotok ciałka jajnikowego, zanim stanie się ciałem lutniowym, ale termin ten odnosi się do widocznego pobrania krwi, pozostałej po pęknięciu pęcherzyka, która wydziela progesteron. Podczas gdy oocyta (później zygota w przypadku zapłodnienia) przechodzi przez jajowód do macicy, ciałko luteum pozostaje w jajniku.

Ciało luteum jest zazwyczaj bardzo duże w stosunku do wielkości jajnika; u ludzi wielkość struktury waha się od poniżej 2 cm do 5 cm średnicy.

Jego komórki rozwijają się z komórek pęcherzykowych otaczających pęcherzyk jajnikowy. Komórki pęcherzykowe Theca luteinizują do małych komórek lutealnych (komórki thecal-luteinowe), a komórki ziarninowe pęcherzykowe luteinizują do dużych komórek lutealnych (komórki granulozaluteinowe) tworzących ciałko luteum. Progesteron jest syntetyzowany z cholesterolu zarówno przez duże, jak i małe komórki lutealne w trakcie dojrzewania lutealnego. Kompleksy cholesterol-LDL wiążą się z receptorami na błonie komórkowej luteiny i są internalizowane. Cholesterol jest uwalniany i magazynowany w komórce jako ester cholesterolu. LDL jest poddawany recyklingowi w celu dalszego transportu cholesterolu. Duże komórki lutealne produkują więcej progesteronu z powodu niezablokowanego/podstawowego poziomu aktywności kinazy białkowej A (PKA) w komórce. Małe komórki lutealne posiadają receptory LH, które regulują aktywność PKA w komórce. PKA aktywnie fosforyluje steroidogenne ostre białko regulacyjne (StAR) i białko translokatora w celu transportu cholesterolu z zewnętrznej błony mitochondrialnej do wewnętrznej błony mitochondrialnej.

Rozwojowi ciałka żółtego towarzyszy wzrost poziomu steroidogennego enzymu P450scc, który w mitochondriach przekształca cholesterol w pregnenolon. Pregnenolon jest następnie przekształcany w progesteron, który jest wydzielany z komórki i do krwiobiegu. Podczas cyklu rujowego w osoczu bydlęcym poziom progesteronu wzrasta równolegle do poziomu P450scc i jego adrenodoksyny dawcy elektronów, co wskazuje, że wydzielanie progesteronu jest wynikiem zwiększonej ekspresji P450scc w ciałku żółtym.

Wykazano, że mitochondrialny łańcuch transportu elektronów w układzie P450, obejmujący reduktazę adrenodoksyny i adrenodoksynę, powoduje wyciek elektronów prowadzący do powstania rodnika nadtlenkowego. Najwyraźniej, aby poradzić sobie z rodnikami wytwarzanymi przez ten system i przez wzmocniony metabolizm mitochondrialny, poziom enzymów antyoksydacyjnych katalazy i dysmutazy nadtlenkowej również wzrasta równolegle z nasiloną steroidogenezą w ciałku żółtym.

Podobnie jak poprzednie komórki theca, komórki theca luteiny nie posiadają enzymu aromatazy, który jest niezbędny do produkcji estrogenów, więc mogą one wykonywać tylko steroidogenezę do momentu powstania androgenów. Komórki granulozy luteiny mają aromatazę, i użyć go do produkcji estrogenów, przy użyciu androgenów wcześniej zsyntetyzowane przez komórki theca luteiny, jak komórki granulozy luteiny w sobie nie mają 17a-hydroksylaza lub 17,20 lyase do produkcji androgenów.
Po cofnięciu się ciałka luteum resztka nazywana jest korpusem albicans.

Ciało luteum jest niezbędne do ustanowienia i utrzymania ciąży u samic. Ciało luteum wydziela progesteron, który jest hormonem sterydowym odpowiedzialnym odpowiednio za zdziesiątkowanie błony śluzowej macicy (jej rozwój) i utrzymanie jej w zdrowiu. Wytwarza również relaksyny, hormon odpowiedzialny za zmiękczanie symfizmy łonowej, co pomaga w porodzie.

Jeśli jajo nie zostanie zapłodnione, ciałko luteum przestaje wydzielać progesteron i rozpada się (po około 10 dniach u ludzi). Następnie przekształca się w ciałko albicans, które stanowi masę włóknistej tkanki bliznowatej.

Wyściółka macicy (endometrium) jest wydalana przez pochwę (u ssaków, które przechodzą cykl menstruacyjny). W cyklu rujowym wyściółka macicy degeneruje się z powrotem do normalnej wielkości.

Jeśli jajo zostanie zapłodnione i nastąpi implantacja, komórki syncytiotrofoblastu (pochodzące z trofoblastu) blastocysty wydzielają hormon ludzkiej gonadotropiny kosmówkowej (hCG, lub podobny hormon u innych gatunków) do 9 dnia po zapłodnieniu.

Ludzka gonadotropina kosmówkowa sygnalizuje ciałku luteum kontynuację wydzielania progesteronu, utrzymując tym samym grubą podszewkę (endometrium) macicy i zapewniając obszar bogaty w naczynia krwionośne, w którym może rozwijać się zygota (zygoty). Od tego momentu ciałko luteum nazywane jest corpus luteum graviditatis.

Wprowadzenie prostaglandyn w tym momencie powoduje degenerację ciałka żółtego i aborcję płodu. Jednak u zwierząt łożyskowych, takich jak ludzie, łożysko ostatecznie przejmuje produkcję progesteronu, a ciałko luteum ulega degradacji do postaci ciałka alpejskiego bez utraty zarodka/płodu.

Wsparcie lutealne odnosi się do podawania leków (na ogół progestynowych) w celu zwiększenia powodzenia implantacji i wczesnej embriogenezy, uzupełniając w ten sposób funkcję ciałka żółtego.

Żółty kolor i nazwa ciałka luteum, podobnie jak macula lutea siatkówki, wynika z jego stężenia niektórych karotenoidów, zwłaszcza luteiny. W 1968 r. w sprawozdaniu wskazano, że beta-karoten był syntezowany w warunkach laboratoryjnych w plastrach ciałka żółtego od krów. Podjęto jednak próby odtworzenia tych wyników, ale nie powiodły się one. Pomysł ten nie jest obecnie akceptowany przez środowisko naukowe. Corpus luteum koncentruje raczej karotenoidy z diety ssaka.

Podobne struktury i funkcje ciałka luteum istnieją u niektórych gadów. Podobny cykl zachodzi również u bydła mlecznego.

Kolejność zmian w jajniku

Ludzki jajnik z w pełni rozwiniętym ciałem luteum

Luteinizowana torbiel pęcherzykowa. Plama H&E.