Hormony podwzgórza

Podwzgórze jest definiowane jako podwzgórze, które zajmuje część międzymózgowia znajdującą się poniżej wzgórza pod bruzdą podwzgórzową i jest skupiskiem komórek nerwowych z licznymi połączeniami aferentnymi i eferentnymi. Podwzgórze jest najwyższym ośrodkiem wegetatywnym, który koordynuje funkcje różnych układów wewnętrznych, dostosowując je do ogólnej aktywności organizmu. Jest niezbędne do utrzymania optymalnego poziomu metabolizmu (białka, węglowodanów, tłuszczu, wody i minerałów) i energii, w regulacji równowagi temperatury ciała, aktywności układów trawiennego, sercowo-naczyniowego, wydalniczego, oddechowego i hormonalnego. Podwzgórze kontroluje takie gruczoły dokrewne, jak przysadka mózgowa, tarczyca, gruczoły płciowe, nadnercza i trzustka.

Regulacja funkcji tropikalnych przysadki mózgowej odbywa się poprzez wydzielanie neurohormonów podwzgórzowych, które dostają się do gruczołu przez układ naczyniowy wrotny. Istnieje sprzężenie zwrotne między podwzgórzem a przysadką mózgową, które reguluje ich funkcje wydzielnicze. To połączenie jest zwykle nazywane krótkim, w przeciwieństwie do długiego, które łączy gruczoły „docelowe” z podwzgórzem lub przysadką mózgową, oraz ultrakrótkiego sprzężenia zwrotnego, które zamyka się w tej samej strukturze, w której wydzielany jest hormon. Proces wydzielania hormonów tropikalnych przysadki jest kontrolowany zarówno przez hormony obwodowe, jak i hormony uwalniające podwzgórze. W podwzgórzu znaleziono siedem neurohormonów podwzgórzowych, które aktywują i trzy, które hamują wydzielanie hormonów tropikalnych przysadki mózgowej. Klasyfikacja neurohormonów podwzgórzowych opiera się na ich zdolności do stymulowania lub hamowania wydzielania odpowiadającego im hormonu przysadkowego. Pierwsza grupa obejmuje kortykoliberynę - hormon uwalniający ACTH, czyli kortykotropowy (CRH); hormon uwalniający tyreotropinę (TRH); luliberyna - hormon uwalniający hormon luteinizujący (LH-RH); folliberyna - hormon uwalniający hormon folikulotropowy (FSH-RH); somatoliberyna - hormon uwalniający somatotropinę (SRH); prolaktoliberyna - hormon uwalniający prolaktynę (PRH); melanoliberyna - hormon uwalniający hormon stymulujący melanocyty (MSH); drugi - prolaktostatyna - hormon hamujący prolaktyninę (PIF); melanostatyna - hormon hamujący hormon stymulujący melanocyty (MIF); somatostatyna - czynnik hamujący somatotropinę (SIF). Do neurohormonów podwzgórzowych zalicza się również wazopresynę (VP) i oksytocynę, wytwarzane przez komórki nerwowe jąder wielkokomórkowych podwzgórza, które są transportowane wzdłuż własnych aksonów do tylnego płata przysadki mózgowej. Wszystkie neurohormony podwzgórzowe są substancjami o charakterze peptydowym. Badania nad strukturą chemiczną neurohormonów, które rozpoczęto ponad 25 lat temu, ustaliły strukturę tylko pięciu hormonów z tej grupy peptydów: TRH, LH-RH, SIF, SRH i CRH. Związki te składają się odpowiednio z 3, 10, 14, 44, 41 aminokwasów. Natura chemiczna pozostałych hormonów uwalniających podwzgórze nie została w pełni ustalona. Zawartość neurohormonów w podwzgórzu jest bardzo nieznaczna i wyraża się w nanogramach. Synteza pięciu określonych neuropeptydów w dużych ilościach pozwoliła na opracowanie radioimmunologicznych metod ich oznaczania i określenie ich lokalizacji w jądrach podwzgórza. Dane z ostatnich lat wskazują na szerokie rozmieszczenie neurohormonów poza podwzgórzem, w innych strukturach ośrodkowego układu nerwowego, a także w przewodzie pokarmowym. Istnieją wszelkie przesłanki ku temu, aby sądzić, że te podwzgórzowe neurohormony pełnią funkcje endokrynologiczne i neuromediacyjne lub neuromodulacyjne, będąc jednym ze składników substancji fizjologicznie czynnych, które warunkują szereg reakcji ogólnoustrojowych,takie jak sen, pamięć, zachowania seksualne itp.

Neurohormony podwzgórzowe są syntetyzowane w perikariach neuronów struktur drobnokomórkowych podwzgórza, skąd wchodzą do zakończeń nerwowych wzdłuż aksonów, gdzie gromadzą się w pojedynczych pęcherzykach synaptycznych. Zakłada się, że perikaria przechowują prohormon o wyższej względnej masie cząsteczkowej niż prawdziwy hormon uwalniany do szczeliny synaptycznej. Należy zauważyć, że istnieje pewna dyskretyzacja w lokalizacji miejsc syntezy luliberyny w podwzgórzu (przednim podwzgórzu) oraz rozproszenie hormonu uwalniającego tyreotropinę i somatostatyny. Na przykład zawartość hormonu uwalniającego tyreotropinę w podwzgórzu stanowi tylko 25% jego całkowitej zawartości w ośrodkowym układzie nerwowym. Dyskretność lokalizacji neurohormonów determinuje zaangażowanie określonego obszaru podwzgórza w regulację określonej funkcji tropowej przysadki mózgowej. Uważa się, że przedni obszar podwzgórza jest bezpośrednio zaangażowany w regulację wydzielania gonadotropin. Większość badaczy uważa, że centrum regulacji funkcji tarczycy przysadki mózgowej jest obszar położony w przedniej części podstawy podwzgórza, poniżej jądra okołożołądkowego, rozciągający się od jąder epioptycznych z przodu do jąder łukowatych z tyłu. Lokalizacja obszarów, które selektywnie kontrolują funkcję adrenokortykotropową przysadki mózgowej, nie została wystarczająco zbadana. Wielu naukowców wiąże regulację wydzielania ACTH z tylnym obszarem podwzgórza. Lokalizacja obszarów podwzgórza zaangażowanych w regulację wydzielania innych hormonów tropowych przysadki mózgowej pozostaje niejasna. Należy zauważyć, że maksymalne stężenie wszystkich znanych neurohormonów podwzgórzowych występuje w wyniosłości pośrodkowej, tj. w końcowym etapie ich wejścia do układu wrotnego. Funkcjonalna izolacja i delimitacja stref podwzgórzowych poprzez ich udział w kontrolowaniu funkcji zwrotnikowych przysadki mózgowej nie może być przeprowadzona wystarczająco jednoznacznie. Liczne badania wykazały, że przednia część podwzgórza ma stymulujący wpływ na rozwój seksualny, a tylna – hamujący. Pacjenci z patologią okolicy podwzgórzowej doświadczają dysfunkcji układu rozrodczego – osłabienia seksualnego, zaburzeń cyklu miesiączkowego. Istnieje wiele przypadków przyspieszonego dojrzewania w wyniku nadmiernego drażnienia okolicy szarego guzka przez guz. Dysfunkcję seksualną obserwuje się również w zespole adiposogenitalnym związanym z uszkodzeniem okolicy guzowatej podwzgórza. Zmniejszona lub nawet całkowita utrata węchu w hipogenitalizmie wiąże się również ze spadkiem zawartości luliberyny w opuszkach węchowych.

Podwzgórze bierze udział w regulacji metabolizmu węglowodanów - uszkodzenie jego tylnych odcinków powoduje hiperglikemię. W niektórych przypadkach zmianom w podwzgórzu towarzyszy otyłość i wyniszczenie. Zazwyczaj rozwija się wraz z uszkodzeniem górnego jądra przyśrodkowego i surowiczego obszaru gruźliczego podwzgórza. Przedstawiono rolę jąder nadoczodołowego i okołokomorowego w mechanizmie moczówki prostej.

Ścisłe połączenia podwzgórza z innymi strukturami ośrodkowego układu nerwowego warunkują jego udział w wielu innych procesach fizjologicznych życia organizmu - termoregulacji, trawieniu i regulacji ciśnienia krwi, naprzemienności snu i czuwania. Odgrywa główną rolę w kształtowaniu głównych popędów organizmu - motywacji. Opiera się to na zdolności neuronów podwzgórza do specyficznej reakcji na zmiany pH krwi, napięcia dwutlenku węgla i tlenu, zawartości jonów, zwłaszcza potasu i sodu. Innymi słowy, komórki podwzgórza pełnią funkcję receptorów, które odbierają zmiany homeostazy i mają zdolność przekształcania zmian humoralnych w środowisku wewnętrznym w proces nerwowy. Pobudzenie powstające w komórkach podwzgórza rozprzestrzenia się na sąsiednie struktury mózgu. Prowadzi to do pobudzenia motywacyjnego, któremu towarzyszy jakościowa biologiczna wyjątkowość zachowania.

Neurohormony podwzgórzowe to wysoce aktywne związki fizjologiczne, które zajmują czołowe miejsce w systemie sprzężenia zwrotnego między podwzgórzem, przysadką mózgową i gruczołami docelowymi. Fizjologiczne działanie neurohormonów sprowadza się do zwiększenia lub zmniejszenia stężenia odpowiednich hormonów tropowych we krwi. Należy zwrócić uwagę na brak specyficzności gatunkowej neurohormonów podwzgórzowych, co jest bardzo ważne dla praktyki medycznej.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]