Hipotalamusno-hipofizno-gonadna osovina
Hipotalamusno-hipofizno-gonadna osovina (HPG osa) je struktura i pojava koja se odnosi na međudejstvo endokrinih žlijezda, hipotalamusa, hipofize i gonada. Te žlijezde često djeluju , te u poljimmeđuzavisno i usaglašeno a fiziologija i endokrinologije ih smatraju jedinstvenim sistemom. Hipotalamusno-hipofizno-gonadalna osovina je kritični dio razvoja i regulacije brojnih tielesnih sistema, kao što su reproduktivni i imunski sistemi. Fluktuacije hormona izazivaju promjene u hormonima koje pojedine žlijezde stvaraju i luče, a imaju razne opće i lokalne efekte u organizmu.
Ova osovina kontrolira razviće, razmnožavanje i starenje životinja. Hipotalamus proizvodi gonadotropin-oslobađajući hormon (GnRH). Prednji režanj hipofize formira luteinizirajući hormon (LH) i folikul-stimulirajući hormon (FSH), a spolne žlijezde formiraju estrogen i testosteron.
Položaj i regulacija
urediHipotalamus se nalazi u mozgu, kao njegova obavezna struktura, i izlučujuje GnRH.[1] GnRH putuje do prednjeg režnja hipofize i veže se za receptore na sekretornim ćelijama adenohipofize.[2] U odgovoru na GnRH stimulaciju te ćelije proizvode LH i FSH, koji se prenose krvotokom.[3]
Ta dva hormona učestvuju u komunikaciji sa polnim žlijezdama. Kod žena, FSH i LH prvenstveno aktiviraju jajnike da proizvode estrogen i inhibin i da reguliraju menstrualni ciklus. Estrogen formira negativnu povratnu petlju putem inhibicije produkcije GnRH u hipotalamusu. Inhibin koči aktivin, periferno proizvedeni hormon koji pozitivno stimulira ćelije koje proizvode GnRH. Folistatin, koji se stvara u svim tjelesnim tkivima, inhibira aktivin i daje ostatku tijela veći stepen kontrole nad osovinom. Kod muškaraca LH stimulira intertestisne ćelije locirane u testisima za proizvodnju testosterona, a FSH učestvuje u spermatogenezi. Muškarci izlučuju samo male količine estrogena. Nedavna istraživanja pokazala su da postoji neurosteroidna osovina, koja pomaže moždanoj kori da regulira funkciju hipotalamusa za proizvodnju GnRH.[4]
Funkcija
urediReprodukcija
urediJedna od najvažnijih funkcija osi HPG je reguliranje reprodukcije kontrolom ciklusa maternice i jajnika.[5] Kod ženki, pozitivna povratna informacija između estrogena i luteinizirajućeg hormona pomaže u pripremi folikula u jajniku i maternici za ovulaciju i implantaciju. Kada se jaje oslobodi, prazna folikulska vrećica počinje proizvoditi progesteron da inhibira hipotalamus i prednji režanj hipofize, zaustavljajući na taj način povratnu petlju estrogena-LH. Ako dođe do začeća, placenta će preuzeti lučenje progesterona; stoga majka ne može ponovo ovulirati. Ako se ne dogodi začeće, smanjenje izlučivanja progesterona omogućit će hipotalamusu da ponovo počne lučiti GnRH. Ove razine hormona takođe upravljaju ciklusom maternice (menstruacije), uzrokujući fazu proliferacije u pripremi za ovulaciju, sekretornu fazu nakon ovulacije i menstruaciju kada ne dođe do začeća. Aktivacija HPG osovine i kod muškaraca i kod žena tokom puberteta uzrokuje da i adolescenti steknu sekundarne spolne karakteristike.
U muškaraca je proizvodnja GnRH, LH i FSH slična, ali učinci ovih hormona su različiti.[6] FSH stimulira podržavajuću ćelij da oslobađa androgen-vežući protein, što pospješuje vezanje testosterona. LH se veže za intersticijske ćelije, uzrokujući da luče testosteron. Testosteron je potreban za normalnu spermatogenezu i inhibira hipotalamus. Inhibin stvaraju spermatogene ćelije, koje takođe inaktivirajući inhibiraju hipotalamus. Nakon puberteta nivo ovih hormona ostaje relativno konstantan.
Životni ciklus
urediAktivacija i deaktivacija osi HPG također pomaže u reguliranju životnih ciklusa. Pri rođenju su razine FSH i LH povišene, a ženke također imaju cijeloživotnu opskrbu primarnim oocitima. Ovi nivoi opadaju i ostaju niski tokom djetinjstva. U pubertetu, osovina HPG aktivira se izlučivanjem estrogena iz jajnika ili testosterona iz testisa. Ova aktivacija estrogena i testosterona uzrokuje fiziološke i psihološke promjene. Aktivirana HPG osovina nastavlja da funkcionira kod muškaraca do kraja života, ali kod žena postaje deregulirana, što dovodi do menopauze. Ovu deregulaciju uglavnom uzrokuje nedostatak oocita koji normalno stvaraju estrogen za stvaranje pozitivne povratne veze. Tokom nekoliko godina aktivnostj, HPG osovina im opada i žene više nisu plodne.[7]
Iako muškarci ostaju plodni do smrti, aktivnost osovine HPG opada. Kako muškarci stare, testisi počinju stvarati manje testosterona, što dovodi do stanja poznatog kao postpubertni hipogonadizam. Uzrok smanjenog testosterona je nejasna i aktuelna tema istraživanja. Postpubertetski hipogonadizam dovodi do progresivnog smanjenja mišićne mase, povećanja trbušne masne mase, gubitka libida, impotencije, smanjene pažnje, povećanog rizika od prijeloma i proizvodnje abnormalne sperme.
Spolni dimorfizam i ponašanje
urediSpolni steroidi takođe utiču na ponašanje, jer utiču na strukturu i funkcioniranje mozga. Tokom razvoja, hormoni pomažu u određivanju, kako neurona u sinapsama i migriranju, što rezultira u spolnim dimorfizmima. [8] Ove fizičke razlike vode do razlika u ponašanju. Iako nije pokazano da GnRH ima direktan uticaj na reguliranje strukture i funkcije mozga, pokazalo se da gonadotropini, spolni steroidi i aktivin imaju takve efekte. Smatra se da FSH može imati važnu ulogu u razvoju i diferencijaciji mozga.
Pokazalo se da je razina testosteronau vezi sa prodruštvenim ponašanjem.[9] To pomaže stvaranju sinaptogeneze, promoviranjem razvoja neurita i migracije. Aktivin podstiče neuronsku plastičnost tokom čitavog životnog vijeka i regulira neurotransmitere perifernih neurona. Na interakciju hormona i ponašanja također može uticati i okolina.[10] Žene imaju više veza između područja jezika što im omogućuje bolju komunikaciju od muškaraca. U prosjeku muškarci nadmašuju žene u sposobnosti prostorne vizualizacije, za koju se teoretizira da proizlazi iz seksualnih razlika. Testosteron je povezan sa agresijom i seksualnim nagonom; stoga su muškarci skloniji konkurentnosti ili agresivniji od žena. Takođe postoji velika individualna raznolikost unutar svih ovih osobina i nivoa hormona.
Klinički značai
urediPoremećaji
urediSvjetska zdravstvena organizacija (SZO), poremećaje hipotalamno-hipofizno-gonadne osovine klasificirala je kao:[11]
- SZO grupa I poremećaj ovulacije: Hipotalamno – hipofizni zastoj
- SZO grupa II poremećaj ovulacije: Hipotalamno-hipofizna disfunkcija; ova grupa je najčešći uzrok poremećaja ovulacije, a najčešći uzročnik je sindrom policističnih jajnika (PCOS).[12]
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ Millar RP, Lu ZL, Pawson AJ, Flanagan CA, Morgan K, Maudsley SR (2004). "Gonadotropin-releasing hormone receptors". Endocr. Rev. 25 (2): 235–75. doi:10.1210/er.2003-0002. PMID 15082521.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Charlton H (2008). "Hypothalamic control of anterior pituitary function: a history". J. Neuroendocrinol. 20 (6): 641–6. doi:10.1111/j.1365-2826.2008.01718.x. PMID 18601683.
- ^ Vadakkadath Meethal S, Atwood CS (2005). "The role of hypothalamic-pituitary-gonadal hormones in the normal structure and functioning of the brain". Cell. Mol. Life Sci. 62 (3): 257–70. doi:10.1007/s00018-004-4381-3. PMID 15723162.
- ^ Meethal SV, Liu T, Chan HW, Ginsburg E, Wilson AC, Gray DN, Bowen RL, Vonderhaar BK, Atwood CS (2009). "Identification of a regulatory loop for the synthesis of neurosteroids: a steroidogenic acute regulatory protein-dependent mechanism involving hypothalamic-pituitary-gonadal axis receptors". J. Neurochem. 110 (3): 1014–27. doi:10.1111/j.1471-4159.2009.06192.x. PMC 2789665. PMID 19493163.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Katja Hoehn; Marieb, Elaine Nicpon (2007). Human anatomy & physiology. San Francisco: Pearson Benjamin Cummings. str. 1090–1110. ISBN 0-8053-5909-5. CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)
- ^ Veldhuis JD, Keenan DM, Liu PY, Iranmanesh A, Takahashi PY, Nehra AX (februar 2009). "The aging male hypothalamic-pituitary-gonadal axis: pulsatility and feedback". Mol. Cell. Endocrinol. 299 (1): 14–22. doi:10.1016/j.mce.2008.09.005. PMC 2662347. PMID 18838102.
- ^ Downs JL, Wise PM (februar 2009). "The role of the brain in female reproductive aging". Mol. Cell. Endocrinol. 299 (1): 32–8. doi:10.1016/j.mce.2008.11.012. PMC 2692385. PMID 19063938.
- ^ Hines M (juli 1982). "Prenatal gonadal hormones and sex differences in human behavior". Psychol Bull. 92 (1): 56–80. doi:10.1037/0033-2909.92.1.56. PMID 7134329.
- ^ Wibral M, Dohmen T, Klingmüller D, Weber B, Falk A (2012). "Testosterone Administration Reduces Lying in Men". PLoS ONE. 7 (10): e46774. doi:10.1371/journal.pone.0046774. PMC 3468628. PMID 23071635.
- ^ Shepard KN, Michopoulos V, Toufexis DJ, Wilson ME (maj 2009). "Genetic, epigenetic and environmental impact on sex differences in social behavior". Physiol. Behav. 97 (2): 157–70. doi:10.1016/j.physbeh.2009.02.016. PMC 2670935. PMID 19250945.
- ^ Page 54 in: Guillebaud, John; Enda McVeigh; Roy Homburg (2008). Oxford handbook of reproductive medicine and family planning. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. ISBN 0-19-920380-6.
- ^ Baird, D. T.; Balen, A.; Escobar-Morreale, H. F.; Evers, J. L. H.; Fauser, B. C. J. M.; Franks, S.; Glasier, A.; Homburg, R.; La Vecchia, C.; Devroey, P.; Diedrich, K.; Fraser, L.; Gianaroli, L.; Liebaers, I.; Sunde, A.; Tapanainen, J. S.; Tarlatzis, B.; Van Steirteghem, A.; Veiga, A.; Crosignani, P. G.; Evers, J. L. H. (2012). "Health and fertility in World Health Organization group 2 anovulatory women". Human Reproduction Update. 18 (5): 586–599. doi:10.1093/humupd/dms019. PMID 22611175.
