Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось
Концепция рассмотрения гипоталамуса, гипофиза и половых желез как единого целого
Гипогонадная ось

Гипоталамо -гипофизарно-гонадная ось ( ось HPG , также известная как гипоталамо-гипофизарно-яичниковая/яичковая ось ) относится к гипоталамусу , гипофизу и гонадам , как если бы эти отдельные эндокринные железы были единым целым. Поскольку эти железы часто действуют сообща, физиологи и эндокринологи считают удобным и описательным говорить о них как о единой системе.

Ось HPG играет важную роль в развитии и регуляции ряда систем организма, таких как репродуктивная и иммунная системы. Колебания этой оси вызывают изменения в гормонах, вырабатываемых каждой железой, и оказывают различные местные и системные эффекты на организм.

Ось контролирует развитие, размножение и старение у животных. Гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) секретируется из гипоталамуса нейронами, экспрессирующими ГнРГ . Передняя часть гипофиза вырабатывает лютеинизирующий гормон (ЛГ) и фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), а гонады вырабатывают эстроген и тестостерон .

У яйцекладущих организмов (например, рыб, рептилий, амфибий, птиц) ось HPG обычно называют осью гипоталамус-гипофиз-гонады-печень (ось HPGL) у самок. Многие белки яичного желтка и хориона синтезируются гетерологично в печени, что необходимо для роста и развития овоцитов. Примерами таких необходимых белков печени являются вителлогенин и хориогенин.

Оси HPA , HPG и HPT представляют собой три пути , в которых гипоталамус и гипофиз управляют нейроэндокринной функцией.

Расположение и регулирование

Регуляция HPG у мужчин, при этом система ингибин/активин играет аналогичную роль в клетках, продуцирующих ГнРГ

Гипоталамус расположен в мозге и секретирует ГнРГ. [1] ГнРГ перемещается вниз по передней части гипофиза через гипофизарную портальную систему и связывается с рецепторами на секреторных клетках аденогипофиза . [ 2] В ответ на стимуляцию ГнРГ эти клетки вырабатывают ЛГ и ФСГ, которые попадают в кровоток. [3]

Пульсирующее высвобождение ГнРГ нейронами гипоталамуса необходимо для адекватной выработки гонадотропинов гипофизом. Постоянная секреция ГнРГ разъединяет гонады от регуляции гипофиза и приводит к снижению синтеза гонадотропинов и гипогонадизму. [4] Частота и амплитуда импульсов ГнРГ жестко регулируются, особенно у женщин, в течение репродуктивного цикла. Например, ген FSHβ проявляет сверхчувствительное поведение в ответ на частоту импульсов ГнРГ, при этом его экспрессия резко увеличивается при более низких частотах импульсов и уменьшается при более высоких частотах. Этот сверхчувствительный ответ усиливается за счет участия нескольких митоген-активируемых протеинкиназ (МАРК), включая ERK1/2, JNK, p38 и ERK5, которые образуют сложную сеть петель обратной связи и прямой связи. Различные частоты импульсов ГнРГ влияют на выработку гонадотропинов, при этом быстрая пульсация ГнРГ способствует синтезу ЛГ, а более медленная — выработке ФСГ. [5] Этот сверхчувствительный механизм гарантирует, что небольшие изменения частоты импульсов ГнРГ могут привести к значительным изменениям в синтезе гонадотропинов, тем самым тонко настраивая репродуктивную эндокринную систему.

Эти два гормона играют важную роль в коммуникации с гонадами. У женщин ФСГ и ЛГ действуют в первую очередь для активации яичников для выработки эстрогена и ингибина и для регулирования менструального цикла и овариального цикла . Эстроген образует отрицательную обратную связь, ингибируя выработку ГнРГ в гипоталамусе. Ингибин действует, ингибируя активин , который является периферически продуцируемым гормоном, который положительно стимулирует клетки, продуцирующие ГнРГ. Фоллистатин , который также вырабатывается во всех тканях тела, ингибирует активин и дает остальному телу больше контроля над осью. Интересно, что было показано, что фоллистатин также повышается при физических упражнениях, чтобы ингибировать ингибирование мышечного роста миостатином. [6] Эта двойная роль упражнений в модулировании ингибирования активина и влиянии на ось HPO представляет собой убедительное направление для будущих исследований физиологии упражнений.

Кисспептин помогает регулировать ось HPO, выступая в качестве посредника. Этот нейропептид, кодируемый геном KISS1, в первую очередь оказывает свое действие путем связывания со своим рецептором KISS1R (также известным как GPR54) на нейронах ГнРГ в гипоталамусе. [7] Стимулируя высвобождение ГнРГ, кисспептин косвенно способствует секреции ЛГ и ФСГ из гипофиза. В гипоталамусе были идентифицированы две основные популяции нейронов кисспептина: одна в дугообразном ядре (ARC), а другая в антеровентральном перивентрикулярном ядре (AVPV) у грызунов или преоптической области (POA) у людей. [7] Эти нейроны участвуют как в механизмах отрицательной, так и положительной обратной связи эстрогена на секрецию ГнРГ, при этом нейроны кисспептина ARC опосредуют отрицательную обратную связь, а нейроны AVPV/POA способствуют преовуляторному всплеску ЛГ. [8] Влияние кисспептина выходит за рамки гипоталамуса, поскольку было показано, что он оказывает прямое воздействие на гипофиз и яичники, регулируя такие процессы, как развитие фолликулов, созревание ооцитов и овуляция. Дисрегуляция системы кисспептина была связана с различными репродуктивными расстройствами, включая синдром поликистозных яичников (СПКЯ) и бесплодие, что подчеркивает ее важность для поддержания нормальной репродуктивной функции. [9] Эти нейроны кисспептина действуют как центральные процессоры для передачи сигналов с периферии на нейроны ГнРГ и необходимы для наступления половой зрелости и поддержания нормальной репродуктивной функции.

Кроме того, лептин и инсулин оказывают стимулирующее действие, а грелин оказывает ингибирующее действие на секрецию гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) гипоталамусом . [ 10] Кисспептин также влияет на секрецию ГнРГ. [11]

Лептин, гормон, вырабатываемый адипоцитами, оказывает стимулирующее действие на секрецию ГнРГ посредством множества механизмов. В то время как нейроны ГнРГ не экспрессируют рецепторы лептина напрямую, лептин влияет на активность нейронов ГнРГ косвенно, через регуляцию нижестоящих медиаторов, таких как нейропептид Y, α-меланоцит-стимулирующий гормон и агути-родственный пептид. [12] Кроме того, лептин стимулирует функцию ГнРГ, воздействуя на нейроны кисспептина, которые регулируют высвобождение ГнРГ, как обсуждалось ранее. Было показано, что в гипоталамусе лептин ускоряет секрецию ГнРГ в зависимости от дозы, в частности, влияя на частоту импульсов, а не на амплитуду. На уровне гипофиза лептин напрямую стимулирует высвобождение ЛГ и, в меньшей степени, ФСГ через активацию синтазы оксида азота в гонадотропах. [12]

Инсулин, другой метаболический гормон, также играет важную роль в регуляции секреции ГнРГ. Центральное введение инсулина было связано с повышенной секрецией ЛГ у диабетических самцов овец и самок крыс, что предполагает нейрональное действие инсулина в регуляции высвобождения ЛГ. Было показано, что сигнализация инсулиновых рецепторов в нейронах ГнРГ увеличивает пульсирующую секрецию ГнРГ и последующую секрецию ЛГ, особенно в контексте ожирения. Этот эффект, по-видимому, является сексуально диморфным, с более выраженной реакцией, наблюдаемой у самок грызунов по сравнению с самцами. [13]

В отличие от стимулирующих эффектов лептина и инсулина, грелин оказывает преимущественно ингибирующее действие на секрецию ГнРГ. Было показано, что грелин, широко известный как «гормон голода», снижает частоту срабатывания и частоту всплесков нейронов ГнРГ в зависимости от полового и эстрального циклов. Этот ингибирующий эффект опосредован через рецептор стимулятора секреции гормона роста (GHS-R), экспрессируемый на нейронах ГнРГ. Действие грелина на нейроны ГнРГ включает снижение частоты ГАМКергических миниатюрных постсинаптических токов и зависит от ретроградной эндоканнабиноидной сигнализации. На гипоталамическом уровне грелин, как было показано, ингибирует секрецию ГнРГ из гипоталамических фрагментов овариэктомированных самок крыс. [14]

Интеграция этих метаболических сигналов гарантирует, что размножение происходит в благоприятных энергетических условиях. Лептин служит разрешающим сигналом для начала полового созревания с пороговым уровнем, необходимым для нормального полового развития. Чувствительность к инсулину в нейронах ГнРГ важна для поддержания нормальной репродуктивной функции, особенно в условиях метаболических проблем, таких как ожирение. Грелин, с другой стороны, действует как сигнал о недостаточности энергии, при этом постоянно повышенные уровни потенциально задерживают нормальное время полового созревания. С эволюционной точки зрения это имеет смысл, поскольку для организма неразумно тратить избыток энергии, который ему не нужен, на рост тела. Кроме того, воздействие этих гормонов на секрецию ГнРГ может варьироваться в зависимости от стадии эстрального цикла, статуса питания и других физиологических факторов.

Эстрадиол, прогестерон, ЛГ и ФСГ во время менструального цикла.

В более широком плане ось HPO демонстрирует концепцию, известную как бистабильность, которая отвечает за поддержание циклического паттерна активности яичников. Эта бистабильность наиболее очевидна при переходе между фолликулярной и лютеиновой фазами и возникает из-за взаимодействия между положительными и отрицательными обратными связями, включающими ГнРГ, ЛГ, ФСГ, эстроген и прогестерон. Система кисспептина создает механизм, подобный переключателю, управляющий переходом от отрицательной к положительной обратной связи. Отдельные гормональные профили, характеризующие каждую фазу, представляют собой два стабильных состояния с резкими переходами между ними, обеспечивающими надлежащее время овуляции и подготовки эндометрия.

Как уже говорилось, во время фолликулярной фазы уровни эстрогена и ЛГ повышаются, и вступление в лютеиновую фазу не происходит, если только не происходит всплеск этих гормонов до определенного порога. Уровни прогестерона остаются низкими до тех пор, пока не произойдет всплеск, когда они повышаются в лютеиновой фазе. На протяжении всего этого цикла ингибины дают четкую картину бистабильности. Эти димерные гликопротеиновые гормоны, в основном вырабатываемые гранулезными клетками в яичнике, действуют как регуляторы отрицательной обратной связи секреции ФСГ из передней доли гипофиза. Во время фолликулярной фазы преобладающей формой является ингибин В, причем его уровни повышаются параллельно росту доминирующего фолликула. ​​Это повышение уровня ингибина В, наряду с повышением уровня эстрогена, способствует подавлению секреции ФСГ, что имеет решающее значение для выбора одного доминирующего фолликула. ​​По мере того, как цикл переходит в лютеиновую фазу, ингибин А становится основной формой, вырабатываемой желтым телом. Снижение выработки стероидов желтым телом и резкое падение ингибина А к концу лютеиновой фазы позволяют ФСГ повышаться в течение последних нескольких дней менструального цикла. Это повышение ФСГ важно для набора новой когорты фолликулов яичников в последующем цикле. [15]

После начала менструации уровень ФСГ снижается из-за отрицательной обратной связи эстрогена и ингибина В, вырабатываемого развивающимся фолликулом. ФСГ стимулирует активность ароматазы в гранулезных клетках, превращая андрогены в эстрогены. По мере снижения уровня ФСГ окружающие фолликулы развивают более богатую андрогенами среду. Кроме того, гранулезные клетки доминантного фолликула выделяют пептиды, которые могут подавлять рост соседних фолликулов через аутокринные и паракринные механизмы. Развитие доминантного фолликула происходит в три этапа: набор, отбор и доминирование. Набор происходит в течение первых четырех дней менструального цикла, когда ФСГ стимулирует набор группы фолликулов из нерастущего пула. Между 5 и 7 днями один фолликул выбирается для продолжения развития, в то время как другие подвергаются атрезии — процессу, на который влияет антимюллеров гормон (АМГ). К 8-му дню выбранный фолликул доминирует, способствуя своему росту и подавляя развитие других. [15]

Во время фолликулярной фазы уровень эстрадиола повышается с ростом фолликула и пролиферацией гранулезных клеток. Количество рецепторов ФСГ, присутствующих только на гранулезных клетках, увеличивается из-за расширения популяции клеток, а не концентрации рецепторов на клетку. Повышение уровня ФСГ и эстрадиола вызывает образование рецепторов ЛГ на гранулезных клетках, что позволяет производить небольшой прогестерон и 17-ОНП, что усиливает секрецию ЛГ. ФСГ также активирует стероидогенные ферменты, такие как ароматаза и 3β-HSD. Между тем, рецепторы ЛГ на тека-клетках стимулируют выработку андростендиона и тестостерона, которые гранулезные клетки преобразуют в эстрадиол, демонстрируя гипотезу двух клеток и двух гонадотропинов синтеза эстрогена. Затем развитие фолликулов проходит через стадии: примордиальные фолликулы увеличиваются в преантральные фолликулы, окруженные гранулезными и тека-клетками, приобретая рецепторы ФСГ. Они развиваются в антральные фолликулы и в конечном итоге в преовуляторные фолликулы. Ранние фолликулы производят больше андрогенов из-за активности 5α-редуктазы, но доминирующие фолликулы с высоким уровнем ароматазы переходят в богатую эстрогенами среду, что имеет решающее значение для их отбора. [15]

Всплеск ЛГ, как было предсказано ранее, вызван повышением уровня эстрадиола и происходит примерно за 34-36 часов до овуляции. ЛГ индуцирует лютеинизацию гранулезных клеток, синтез прогестерона, возобновление мейоза и высвобождение ооцита. Протеолитические ферменты и простагландины, активированные ЛГ и прогестероном, разрушают стенку фолликула, высвобождая ооцит. Овуляция обычно происходит случайным образом между яичниками, при этом некоторые исследования предполагают более высокий потенциал фертильности при правосторонней овуляции. [15]

После овуляции желтое тело образует и эпизодически секретирует прогестерон и эстрадиол, регулируемые ЛГ. Продолжительность жизни желтого тела зависит от частоты и амплитуды импульсов ЛГ, уровня гонадотропина и лютеотропных факторов, таких как пролактин, окситоцин и простагландины. Лютеолиз включает такие факторы, как эндотелин-1 и ФНОα, которые ингибируют стероидогенез и вызывают апоптоз. Эстроген и матриксные металлопротеиназы также способствуют лютеиновой регрессии. [15]

Нарушения в бистабильной природе оси HPO были связаны с различными репродуктивными расстройствами. Например, при синдроме поликистозных яичников (СПКЯ) изменения в генераторе импульсов ГнРГ и аномальная обратная связь андрогенов могут привести к постоянному высокому уровню ЛГ. Генератор импульсов ГнРГ при СПКЯ затем становится менее чувствительным к нормальному ингибирующему воздействию эстрогена и прогестерона, что приводит к гиперандрогении. Гиперандрогения создает самоподдерживающийся цикл, в котором повышенная частота импульсов ГнРГ способствует секреции ЛГ по сравнению с ФСГ, что приводит к высокому соотношению ЛГ/ФСГ. Повышенный уровень ЛГ стимулирует клетки теки в яичниках для выработки избыточного количества андрогенов. Эти повышенные андрогены еще больше ухудшают чувствительность генератора импульсов ГнРГ к отрицательной обратной связи от эстрогена и прогестерона. [16]

Напротив, гипоталамическая аменорея характеризуется невозможностью перехода из состояния низкого гонадотропина в активное репродуктивное состояние из-за метаболических или стрессовых факторов, таких как перетренированность, часто наблюдаемая у элитных спортсменов. В таком состоянии менструации не происходят вообще, а не происходят частично. Даже при возвращении к нормальной диете или физической активности организму могут потребоваться месяцы или годы, чтобы менструации вернулись в норму, как будто организм истерически вспоминает предыдущее состояние дефицита энергии. Предотвращая менструации, организм инициирует бесплодие, чтобы беременность не наступила и не вызвала другой источник потребности в энергии. [17]

Понимание бистабильной природы оси HPO имеет значительные последствия для разработки новых терапевтических подходов к восстановлению нормальной репродуктивной функции. Например, пульсирующее введение ГнРГ показало многообещающие результаты в восстановлении нормальной репродуктивной функции в некоторых случаях гипоталамической аменореи, возвращая систему в активное состояние. Аналогичным образом разрабатываются новые аналоги кисспептина для более точной модуляции оси HPO, потенциально предлагая новые методы лечения бесплодия и гормонозависимых видов рака. [17]

Функция

Репродукция

Одной из важнейших функций оси HPG является регулирование воспроизводства путем контроля маточных и овариальных циклов. [18] У женщин положительная обратная связь между эстрогеном и лютеинизирующим гормоном помогает подготовить фолликул в яичнике и матке к овуляции и имплантации. Когда яйцеклетка высвобождается, пустой фолликулярный мешок начинает вырабатывать прогестерон, чтобы ингибировать гипоталамус и переднюю долю гипофиза, тем самым останавливая положительную обратную связь эстроген-ЛГ.

Во время фолликулярной фазы повышение уровня эстрогена из развивающихся фолликулов оказывает положительную обратную связь на гипоталамус и гипофиз, что приводит к выбросу ЛГ, который запускает овуляцию. После овуляции желтое тело вырабатывает прогестерон, который подавляет секрецию ГнРГ из гипоталамуса и высвобождение гонадотропина из передней доли гипофиза, тем самым прекращая положительную обратную связь эстроген-ЛГ.

Если зачатие произошло, плацента возьмет на себя секрецию прогестерона; поэтому мать не сможет снова овулировать. Если зачатие не произошло, уменьшение секреции прогестерона позволит гипоталамусу возобновить секрецию ГнРГ. Эти уровни гормонов также контролируют маточный (менструальный) цикл, вызывая фазу пролиферации при подготовке к овуляции, секреторную фазу после овуляции и менструацию, когда зачатие не произошло. Активация оси HPG как у мужчин, так и у женщин в период полового созревания также заставляет людей приобретать вторичные половые признаки. Этому процессу, известному как гонадархе, предшествует адренархе, созревание надпочечников, которое способствует выработке андрогенов, ответственных за некоторые пубертатные изменения. [19]

У мужчин продукция ГнРГ, ЛГ и ФСГ схожа, но эффекты этих гормонов различны. [20] ФСГ стимулирует поддерживающие клетки к высвобождению андрогенсвязывающего белка , который способствует связыванию тестостерона . ЛГ связывается с интерстициальными клетками, заставляя их секретировать тестостерон. Тестостерон необходим для нормального сперматогенеза и подавляет гипоталамус. Ингибин вырабатывается сперматогенными клетками, которые также посредством инактивации активина подавляют гипоталамус. После полового созревания уровни этих гормонов остаются относительно постоянными. [ необходима цитата ]

Жизненный цикл

Активация и деактивация оси HPG также помогает регулировать жизненные циклы. [18] При рождении уровни ФСГ и ЛГ повышаются, и у женщин также есть пожизненный запас первичных ооцитов. Эти уровни снижаются и остаются низкими в течение всего детства. В период полового созревания ось HPG активируется секрецией эстрогена из яичников или тестостерона из яичек . Эта активация эстрогена и тестостерона вызывает физиологические и психологические изменения. После активации ось HPG продолжает функционировать у мужчин до конца их жизни, но становится нерегулируемой у женщин, что приводит к менопаузе . Эта нерегуляция вызвана в основном отсутствием ооцитов, которые обычно вырабатывают эстроген для создания положительной обратной связи. В течение нескольких лет активность оси HPG снижается, и женщины больше не фертильны. [21] Помимо бесплодия, сниженный уровень эстрогена вызывает другие эффекты, такие как повышенная резорбция костей, неблагоприятные липидные профили, выпадение волос и сухость кожи.  

Хотя мужчины остаются фертильными до самой смерти, активность оси HPG снижается. По мере старения мужчин яички начинают вырабатывать меньше тестостерона, что приводит к состоянию, известному как постпубертальный гипогонадизм . [20] Причина снижения тестостерона неясна и является актуальной темой исследований. Постпубертальный гипогонадизм приводит к прогрессирующему снижению мышечной массы, увеличению массы висцерального жира, потере либидо, импотенции, снижению внимания, повышению риска переломов и аномальной выработке спермы. [ необходима цитата ]

Половой диморфизм и поведение

Половые стероиды также влияют на поведение, поскольку половые стероиды влияют на структуру и функционирование мозга. Во время развития гормоны помогают определить, как нейроны синапсируют и мигрируют , что приводит к половому диморфизму . [22] Эти физические различия приводят к различиям в поведении. Хотя не было показано, что ГнРГ оказывает какое-либо прямое влияние на регулирование структуры и функции мозга, было показано, что гонадотропины, половые стероиды и активин оказывают такое влияние. Считается, что ФСГ может играть важную роль в развитии и дифференциации мозга.

Было показано, что уровень тестостерона связан с просоциальным поведением . [23] Это помогает создать синаптогенез, способствуя развитию и миграции нейритов. Активин способствует нейронной пластичности на протяжении всей жизни и регулирует нейротрансмиттеры периферических нейронов. Окружающая среда также может влиять на гормоны и взаимодействие поведения. [24]

Клиническая значимость

Расстройства

Расстройства гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси классифицируются Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) следующим образом: [25]

Генные мутации

Генетические мутации и хромосомные аномалии являются двумя источниками изменений оси HPG. [27] Одиночные мутации обычно приводят к изменениям в связывающей способности гормона и рецептора, что приводит к инактивации или чрезмерной активации. Эти мутации могут возникать в генах, кодирующих ГнРГ, ЛГ и ФСГ или их рецепторы. В зависимости от того, какой гормон и рецептор неспособны связываться, возникают различные эффекты, но все они изменяют ось HPG. [ необходима цитата ]

Например, мужская мутация гена, кодирующего ГнРГ, может привести к гипогонадотропному гипогонадизму. Мутация, вызывающая усиление функции рецептора ЛГ, может привести к состоянию, известному как тестотоксикоз, при котором половое созревание происходит в возрасте 2–3 лет. Потеря функции рецепторов ЛГ может вызвать мужской псевдогермафродитизм. У женщин мутации будут иметь аналогичные эффекты. Гормональная замена может быть использована для инициирования полового созревания и продолжения, если мутация гена происходит в гене, кодирующем гормон. Хромосомные мутации, как правило, влияют на выработку андрогенов, а не на ось HPG. [ необходима цитата ]

Подавление

Ось HPG может быть подавлена ​​введением гормональных противозачаточных средств . Хотя их часто описывают как предотвращение беременности путем имитации состояния беременности, гормональные противозачаточные средства эффективны, поскольку они работают на оси HPG, имитируя лютеиновую фазу женского цикла. Основными действующими веществами являются синтетические прогестины , которые имитируют биологически полученный прогестерон. Синтетический прогестин не позволяет гипоталамусу высвобождать ГнРГ, а гипофизу — высвобождать ЛГ и ФСГ; поэтому он не позволяет овариальному циклу войти в менструальную фазу и предотвращает развитие фолликула и овуляцию. Также в результате многие побочные эффекты похожи на симптомы беременности. Было показано, что болезнь Альцгеймера имеет гормональный компонент, который, возможно, может быть использован в качестве метода профилактики заболевания. [28] Мужские контрацептивы, использующие половые гормоны, решают проблему аналогичным образом.

Ось HPG также может быть подавлена ​​антагонистами ГнРГ или постоянным введением агониста ГнРГ , например, в следующих случаях:

Стимуляция

Индукция овуляции обычно изначально выполняется путем введения антиэстрогена , такого как кломифен цитрат или летрозол , чтобы уменьшить отрицательную обратную связь на гипофиз, что приводит к повышению ФСГ с целью усиления фолликулогенеза . Это основное начальное медицинское лечение ановуляции .

Факторы окружающей среды

Окружающая среда может оказывать большое влияние на ось HPG. Например, женщины с расстройствами пищевого поведения, как правило, имеют олигоменорею (длительные менструальные циклы более 35 дней) и вторичную аменорею (отсутствие менструации в течение как минимум трех последовательных месяцев). Голодание из-за нервной анорексии или булимии приводит к деактивации оси HPG, что приводит к остановке женских овариальных и маточных циклов. Стресс, физические упражнения и потеря веса коррелируют с олигоменореей и вторичной аменореей. [29] Аналогичным образом факторы окружающей среды могут влиять и на мужчин, например, стресс, вызывающий импотенцию . Пренатальное воздействие алкоголя может влиять на гормоны, регулирующие развитие плода, что приводит к расстройству алкогольного спектра плода. [30]

Эти нарушения менструального цикла в первую очередь вызваны дезактивацией оси ГГП из-за хронического дефицита энергии и недоедания, связанных с этими расстройствами:

При нервной анорексии резкое ограничение калорийности и последующая потеря веса приводят к подавлению оси HPG. Это подавление приводит к изменениям в пульсирующем высвобождении ГнРГ из гипоталамуса, возвращая схему секреции ЛГ к допубертатным уровням. Измененная пульсация ГнРГ приводит к снижению частоты и амплитуды высвобождения ЛГ и ФСГ из гипофиза. Без адекватной стимуляции этими гонадотропинами фолликулы яичников не могут развиваться должным образом, что приводит к недостаточной выработке эстрогена и ановуляции. [31] Состояние голодания при нервной анорексии также влияет на другие гормоны, важные для продуктивной регуляции. Лептин, гормон, вырабатываемый адипоцитами, обсуждаемый в разделе «Регулирование» этой страницы Википедии, значительно снижается у пациентов с нервной анорексией из-за потери жира в организме. Низкий уровень лептина способствует нарушению нормальной секреции ГнРГ, поскольку лептин необходим для правильной работы гипоталамуса и начала полового созревания. [32]

При нервной булимии, хотя пациенты не всегда демонстрируют значительную потерю веса, цикл переедания и очищения все равно может привести к метаболическим нарушениям, которые влияют на ось HPG. Нерегулярные схемы питания и потенциальный дефицит питательных веществ могут вызвать гормональный дисбаланс, особенно в уровнях инсулина и тестостерона, что может способствовать нарушениям менструального цикла. Кроме того, психологический стресс, связанный с нервной булимией, может активировать ось HPA, что приводит к повышению уровня кортизола, что может помешать нормальной репродуктивной функции. [32]

Сравнительная анатомия

Ось HPG в высокой степени консервативна в животном мире. [33] Хотя репродуктивные модели могут различаться, физические компоненты и механизмы контроля остаются прежними. Используются те же гормоны с некоторыми незначительными эволюционными модификациями. Большая часть исследований проводится на животных моделях, поскольку они так хорошо имитируют механизм контроля людей. Важно помнить, что люди — единственный вид, который скрывает свой фертильный период, но этот эффект является разницей в действии гормонов, а не разницей в оси HPG.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Миллар Р.П., Лу З.Л., Поусон А.Дж., Фланаган Калифорния, Морган К., Модсли С.Р. (апрель 2004 г.). «Рецепторы гонадотропин-рилизинг-гормона». Эндокр. Преподобный . 25 (2): 235–75 . doi : 10.1210/er.2003-0002 . ПМИД  15082521.
  2. ^ Charlton H (июнь 2008 г.). «Гипоталамический контроль функции передней доли гипофиза: история». J. Neuroendocrinol . 20 (6): 641– 6. doi : 10.1111/j.1365-2826.2008.01718.x . PMID  18601683. S2CID  16955603.
  3. ^ Vadakkadath Meethal S, Atwood CS (февраль 2005 г.). «Роль гипоталамо-гипофизарно-гонадных гормонов в нормальной структуре и функционировании мозга». Cell. Mol. Life Sci . 62 (3): 257– 70. doi :10.1007/s00018-004-4381-3. PMID  15723162.
  4. ^ Barthel, W.; Markwardt, F. (1975-10-15). «Агрегация тромбоцитов крови адреналином и его поглощение». Биохимическая фармакология . 24 (20): 1903– 1904. doi :10.1016/0006-2952(75)90415-3. ISSN  0006-2952. PMID  20.
  5. ^ Лим, Стефан; Пнуэли, Лилах; Тан, Цзин Хуэй; Наор, Цви; Раджагопал, Гунаретнам; Меламед, Филиппа (29.09.2009). Лаудет, Винсент (ред.). «Отрицательная обратная связь управляет частотой гонадотропина — декодированием частоты импульсов гонадотропин-высвобождающего гормона». PLOS ONE . 4 (9): e7244. doi : 10.1371/journal.pone.0007244 . ISSN  1932-6203. PMC 2746289. PMID 19787048  . 
  6. ^ Хансен, Якоб; Брандт, Клаус; Нильсен, Андерс Р.; Хойман, Пернилле; Уитхэм, Мартин; Феббрайо, Марк А.; Педерсен, Бенте К.; Пломгаард, Питер (01.01.2011). «Упражнения вызывают заметное увеличение плазменного фоллистатина: доказательства того, что фоллистатин является гепатокином, вызванным сокращением». Эндокринология . 152 (1): 164– 171. doi :10.1210/en.2010-0868. ISSN  0013-7227. PMID  21068158.
  7. ^ Аб Се, Циньин; Канг, Яфэй; Чжан, Ченлу; Се, Е; Ван, Чусюн; Лю, Цзян; Ю, Цайцянь; Чжао, Ху; Хуан, Дунхуэй (28 июня 2022 г.). «Роль кисспептина в контроле гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси и репродукции». Границы эндокринологии . 13 . дои : 10.3389/fendo.2022.925206 . ISSN  1664-2392. ПМЦ 9273750 . ПМИД  35837314. 
  8. ^ Се, Циньин; Канг, Яфэй; Чжан, Ченлу; Се, Е; Ван, Чусюн; Лю, Цзян; Ю, Цайцянь; Чжао, Ху; Хуан, Дунхуэй (28 июня 2022 г.). «Роль кисспептина в контроле гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси и репродукции». Границы эндокринологии . 13 . дои : 10.3389/fendo.2022.925206 . ISSN  1664-2392. ПМЦ 9273750 . ПМИД  35837314. 
  9. ^ Тан, Ронг; Дин, Сяохун; Чжу, Цзянху (2019-05-10). «Кисспептин и синдром поликистозных яичников». Frontiers in Endocrinology . 10 : 298. doi : 10.3389/fendo.2019.00298 . ISSN  1664-2392. PMC 6530435. PMID 31156550  . 
  10. ^ Комнинос, AN; Джаясена, CN; Дхилло, WS (2013). «Взаимосвязь между гормонами кишечника и жировой ткани и репродукцией». Human Reproduction Update . 20 (2): 153–74 . doi : 10.1093/humupd/dmt033 . PMID  24173881.
  11. ^ Скорупскайте, К.; Джордж, Дж. Т.; Андерсон, РА (2014). «Путь кисспептин-ГнРГ в репродуктивном здоровье и болезнях человека». Human Reproduction Update . 20 (4): 485– 500. doi :10.1093/humupd/dmu009. ISSN  1355-4786. PMC 4063702. PMID  24615662 . 
  12. ^ ab Шалитин, С; Филлип, М (август 2003 г.). «Роль ожирения и лептина в процессе полового созревания и пубертатном росте — обзор». Международный журнал ожирения . 27 (8): 869– 874. doi :10.1038/sj.ijo.0802328. ISSN  0307-0565. PMID  12861226.
  13. ^ ДиВалл, Сара А.; Эррера, Дэнни; ​​Склар, Бонни; Ву, Шэн; Вондисфорд, Фредрик; Радовик, Салли; Вольф, Эндрю (17.03.2015). Тена-Семпере, Мануэль (ред.). «Сигнализация рецепторов инсулина в нейроне ГнРГ играет роль в аномальной пульсации ГнРГ у тучных самок мышей». PLOS ONE . 10 (3): e0119995. doi : 10.1371/journal.pone.0119995 . ISSN  1932-6203. PMC 4363364. PMID 25780937  . 
  14. ^ Фаркас, Имре; Вастаг, Чаба; Сарвари, Миклош; Липосиц, Жолт (04 октября 2013 г.). Люке, Рауль М. (ред.). «Грелин снижает импульсную активность нейронов гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) в эстральном цикле и в зависимости от передачи эндоканнабиноидных сигналов». ПЛОС ОДИН . 8 (10): е78178. дои : 10.1371/journal.pone.0078178 . ISSN  1932-6203. ПМЦ 3790731 . ПМИД  24124622. 
  15. ^ abcde Рид, Беверли Г.; Карр, Брюс Р. (2018-08-05), «Нормальный менструальный цикл и контроль овуляции», Endotext [Интернет] , MDText.com, Inc., PMID  25905282 , получено 2024-12-15
  16. ^ Маккартни, Кристофер Р.; Кэмпбелл, Ребекка Э. (июнь 2020 г.). «Аномальная пульсация ГнРГ при синдроме поликистозных яичников: последние сведения». Current Opinion in Endocrine and Metabolic Research . 12 : 78–84 . doi :10.1016/j.coemr.2020.04.005. PMC 7365617. PMID  32676541 . 
  17. ^ ab Mikhael, Sasha; Punjala-Patel, Advaita; Gavrilova-Jordan, Larisa (2019-01-04). "Нарушения оси гипоталамус-гипофиз-яичники, влияющие на женскую фертильность". Biomedicines . 7 (1): 5. doi : 10.3390/biomedicines7010005 . ISSN  2227-9059. PMC 6466056 . PMID  30621143. 
  18. ^ ab Katja Hoehn; Marieb, Elaine Nicpon (2007). Анатомия и физиология человека . Сан-Франциско: Pearson Benjamin Cummings. С.  1090–1110 . ISBN 978-0-8053-5909-1.
  19. ^ Bizzarri, Carla; Cappa, Marco (2020-04-07). «Онтогенез оси гипоталамус-гипофиз-гонады и минипубертат: продолжающиеся дебаты?». Frontiers in Endocrinology . 11 : 187. doi : 10.3389/fendo.2020.00187 . ISSN  1664-2392. PMC 7154076. PMID  32318025 . 
  20. ^ ab Veldhuis JD, Keenan DM, Liu PY, Iranmanesh A, Takahashi PY, Nehra AX (февраль 2009 г.). «Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось у стареющих мужчин: пульсативность и обратная связь». Mol. Cell. Endocrinol . 299 (1): 14– 22. doi :10.1016/j.mce.2008.09.005. PMC 2662347. PMID  18838102 . 
  21. ^ Downs JL, Wise PM (февраль 2009 г.). «Роль мозга в женском репродуктивном старении». Mol. Cell. Endocrinol . 299 (1): 32– 8. doi :10.1016/j.mce.2008.11.012. PMC 2692385. PMID 19063938  . 
  22. ^ Хайнс М. (июль 1982 г.). «Пренатальные половые гормоны и половые различия в поведении человека». Psychol Bull . 92 (1): 56– 80. doi :10.1037/0033-2909.92.1.56. PMID  7134329.
  23. ^ Wibral M, Dohmen T, Klingmüller D, Weber B, Falk A (2012). «Прием тестостерона снижает ложь у мужчин». PLOS ONE . 7 (10): e46774. Bibcode : 2012PLoSO...746774W. doi : 10.1371/journal.pone.0046774 . PMC 3468628. PMID  23071635 . 
  24. ^ Шепард КН, Михопулос В, Туфексис ДЖ, Уилсон МЭ (май 2009 г.). «Генетическое, эпигенетическое и экологическое влияние на половые различия в социальном поведении». Physiol. Behav . 97 (2): 157– 70. doi :10.1016/j.physbeh.2009.02.016. PMC 2670935. PMID  19250945 . 
  25. ↑ Страница 54 в: Гийебо, Джон; Энда Маквей; Рой Хомбург (2008). Оксфордский справочник по репродуктивной медицине и планированию семьи . Оксфорд [Оксфордшир]: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-920380-2.
  26. ^ Baird, DT; Balen, A.; Escobar-Morreale, HF; Evers, JLH; Fauser, BCJM; Franks, S.; Glasier, A.; Homburg, R.; La Vecchia, C.; Devroey, P.; Diedrich, K.; Fraser, L.; Gianaroli, L.; Liebaers, I.; Sunde, A.; Tapanainen, JS; Tarlatzis, B.; Van Steirteghem, A.; Veiga, A.; Crosignani, PG; Evers, JLH (2012). «Здоровье и фертильность у женщин с ановуляцией, относящихся ко 2-й группе Всемирной организации здравоохранения». Human Reproduction Update . 18 (5): 586– 599. doi :10.1093/humupd/dms019. PMID  22611175.
  27. ^ Исидори А.М., Джаннетта Э., Лензи А. (2008). «Мужской гипогонадизм». Гипофиз . 11 (2): 171–80 . doi :10.1007/s11102-008-0111-9. PMID  18404386. S2CID  20813241.
  28. ^ Haasl RJ, Ahmadi MR, Meethal SV, Gleason CE, Johnson SC, Asthana S, Bowen RL, Atwood CS (2008). «Интронный вариант рецептора лютеинизирующего гормона значительно связан с пониженным риском болезни Альцгеймера у мужчин, несущих аллель аполипопротеина E epsilon4». BMC Med. Genet . 9 : 37. doi : 10.1186/1471-2350-9-37 . PMC 2396156. PMID  18439297. 
  29. ^ Wiksten-Almströmer M, Hirschberg AL, Hagenfeldt K (2007). «Нарушения менструального цикла и сопутствующие факторы среди девочек-подростков, посещающих молодежную клинику». Acta Obstet Gynecol Scand . 86 (1): 65– 72. doi :10.1080/00016340601034970. PMID  17230292. S2CID  24096186.
  30. ^ Weinberg J, Sliwowska JH, Lan N, Hellemans KG (апрель 2008 г.). «Пренатальное воздействие алкоголя: фетальное программирование, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось и половые различия в результатах». J. Neuroendocrinol . 20 (4): 470–88 . doi :10.1111/j.1365-2826.2008.01669.x. PMC 8942074. PMID 18266938.  S2CID 4574957  . 
  31. ^ Шорр, Мелани; Миллер, Карен К. (март 2017 г.). «Эндокринные проявления нервной анорексии: механизмы и управление». Nature Reviews Endocrinology . 13 (3): 174– 186. doi :10.1038/nrendo.2016.175. ISSN  1759-5029. PMC 5998335. PMID  27811940. 
  32. ^ ab Devlin, Michael J.; Walsh, B.Timothy; Katz, Jack L.; Roose, Steven P.; Linkie, Daniel M.; Wright, Louise; Wiele, Raymond Vande; Glassman, Alexander H. (апрель 1989 г.). "Гипоталамо-гипофизарно-гонадная функция при нервной анорексии и булимии". Psychiatry Research . 28 (1): 11– 24. doi :10.1016/0165-1781(89)90193-5. PMID  2500676.
  33. ^ Sower SA, Freamat M, Kavanaugh SI (март 2009). «Происхождение эндокринных систем позвоночных гипоталамус-гипофиз-гонад (HPG) и гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа (HPT): новые идеи из миног». Gen. Comp. Endocrinol . 161 (1): 20– 9. doi :10.1016/j.ygcen.2008.11.023. PMID  19084529.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Гипоталамо-гипофизарно-гонадная_ось&oldid=1263288105"