Hipotalamični hormoni

Hipotalamus je opredeljen kot hipotalamus, ki zavzema del diencefalona, ki se nahaja pod talamusom pod hipotalamičnim žlebom, in je skupek živčnih celic s številnimi aferentnimi in eferentnimi povezavami. Hipotalamus je najvišje vegetativno središče, ki usklajuje funkcije različnih notranjih sistemov in jih prilagaja celotni aktivnosti telesa. Bistven je za vzdrževanje optimalne ravni presnove (beljakovine, ogljikovi hidrati, maščobe, voda in minerali) in energije, za uravnavanje telesne temperature ter za delovanje prebavnega, kardiovaskularnega, izločalnega, dihalnega in endokrinega sistema. Hipotalamus nadzoruje endokrine žleze, kot so hipofiza, ščitnica, spolne žleze, nadledvične žleze in trebušna slinavka.

Regulacija tropnih funkcij hipofize se izvaja z izločanjem hipotalamičnih nevrohormonov, ki vstopajo v žlezo skozi portalni žilni sistem. Med hipotalamusom in hipofizo obstaja povratna zveza, ki uravnava njune sekretorne funkcije. Ta povezava se običajno imenuje kratka, v nasprotju z dolgo, ki povezuje "ciljne" žleze in hipotalamus oziroma hipofizo, ter ultrakratko povratno zvezo, ki se zaključi v isti strukturi, kjer se hormon izloča. Proces izločanja tropnih hormonov hipofize nadzirajo tako periferni hormoni kot hipotalamični sproščujoči hormoni. V hipotalamusu so našli sedem hipotalamičnih nevrohormonov, ki aktivirajo, in tri, ki zavirajo izločanje tropnih hormonov hipofize. Razvrstitev hipotalamičnih nevrohormonov temelji na njihovi sposobnosti, da spodbujajo ali zavirajo izločanje ustreznega hormona hipofize. V prvo skupino spadajo kortikoliberin - sproščujoči hormon ACTH ali kortikotropni (CRH); tirotropin sproščujoči hormon (TRH); luliberin - sproščujoči hormon luteinizirajoči hormon (LH-RH); foliberin - sproščujoči hormon folikle stimulirajoči hormon (FSH-RH); somatoliberin - somatotropin sproščujoči hormon (SRH); prolaktoliberin - prolaktin sproščujoči hormon (PRH); melanoliberin - sproščujoči hormon melanocite stimulirajoči hormon (MSH); drugi - prolaktostatin - hormon, ki zavira prolaktinin (PIF); melanostatin - hormon, ki zavira melanocite stimulirajoči hormon (MIF); somatostatin - faktor, ki zavira somatotropin (SIF). Hipotalamični nevrohormoni vključujejo tudi vazopresin (VP) in oksitocin, ki ju proizvajajo živčne celice velikoceličnih jeder hipotalamusa in se po lastnih aksonih prenašata v zadnji reženj hipofize. Vsi hipotalamični nevrohormoni so snovi peptidne narave. Študije kemijske strukture nevrohormonov, ki so se začele pred več kot 25 leti, so vzpostavile strukturo le petih hormonov iz te skupine peptidov: TRH, LH-RH, SIF, SRH in CRH. Te spojine so sestavljene iz 3, 10, 14, 44 oziroma 41 aminokislin. Kemijska narava preostalih hipotalamičnih sproščajočih hormonov ni bila v celoti ugotovljena. Vsebnost nevrohormonov v hipotalamusu je zelo majhna in se izraža v nanogramih. Sinteza petih navedenih nevropeptidov v velikih količinah je omogočila razvoj radioimunoloških metod njihovega določanja in določitev njihove lokalizacije v hipotalamičnih jedrih. Podatki zadnjih let kažejo na široko razširjenost nevrohormonov zunaj hipotalamusa, v drugih strukturah osrednjega živčnega sistema, pa tudi v prebavilih. Obstajajo vsi razlogi za domnevo, da ti hipotalamični nevrohormoni opravljajo endokrine in nevromediatorne oziroma nevromodulatorne funkcije, saj so ena od sestavin fiziološko aktivnih snovi, ki določajo številne sistemske reakcije,kot so spanje, spomin, spolno vedenje itd.

Hipotalamični nevrohormoni se sintetizirajo v perikariji nevronov drobnoceličnih struktur hipotalamusa, od koder vzdolž aksonov vstopijo v živčne končiče, kjer se kopičijo v posameznih sinaptičnih veziklih. Domneva se, da perikarija shranjuje prohormon z višjo relativno molekulsko maso kot pravi hormon, ki se sprosti v sinaptično špranjo. Treba je opozoriti, da obstaja določena diskretnost v lokalizaciji mest sinteze luliberina v hipotalamusu (sprednji hipotalamus) in difuznost tirotropin sproščujočega hormona in somatostatina. Na primer, vsebnost tirotropin sproščujočega hormona v hipotalamusu znaša le 25 % njegove celotne vsebnosti v centralnem živčnem sistemu. Diskretnost lokalizacije nevrohormonov določa vključenost določenega področja hipotalamusa v regulacijo določene tropne funkcije hipofize. Domneva se, da je sprednja regija hipotalamusa neposredno vključena v regulacijo izločanja gonadotropinov. Večina raziskovalcev meni, da je središče regulacije delovanja ščitnice v hipofizi območje, ki se nahaja v sprednjem bazalnem delu hipotalamusa, pod perigastričnim jedrom, in se razteza od epioptičnih jeder spredaj do arkuatnih jeder zadaj. Lokalizacija območij, ki selektivno nadzorujejo adrenokortikotropno funkcijo hipofize, ni dovolj raziskana. Številni znanstveniki povezujejo regulacijo izločanja ACTH s posteriorno regijo hipotalamusa. Lokalizacija hipotalamičnih območij, ki sodelujejo pri regulaciji izločanja drugih tropnih hormonov hipofize, ostaja nejasna. Treba je opozoriti, da se največja koncentracija vseh znanih hipotalamičnih nevrohormonov nahaja v srednji eminenci, torej v končni fazi njihovega vstopa v portalni sistem. Funkcionalne izolacije in razmejitve hipotalamičnih con z njihovo udeležbo pri nadzoru tropnih funkcij hipofize ni mogoče dovolj jasno opredeliti. Številne študije so pokazale, da ima sprednja regija hipotalamusa spodbuden učinek na spolni razvoj, zadnja regija pa zaviralni učinek. Bolniki s patologijo hipotalamičnega področja doživljajo disfunkcijo reproduktivnega sistema - spolno šibkost, motnje menstrualnega cikla. Obstaja veliko primerov pospešene pubertete kot posledica prekomernega draženja sivega tuberkularnega področja s tumorjem. Spolna disfunkcija se pojavlja tudi pri adipozogenitalnem sindromu, povezanem s poškodbo tuberkularnega področja hipotalamusa. Zmanjšana ali celo popolna izguba voha pri hipogenitalizmu je povezana tudi z zmanjšanjem vsebnosti luliberina v vohalnih čebulicah.

Hipotalamus sodeluje pri uravnavanju presnove ogljikovih hidratov - poškodba njegovih zadnjih delov povzroča hiperglikemijo. V nekaterih primerih spremembe v hipotalamusu spremljata debelost in kaheksija. Običajno se razvije s poškodbo zgornjega medialnega jedra in serozne tuberkulozne regije hipotalamusa. Prikazana je vloga supraoptičnega in periventrikularnega jedra v mehanizmu diabetesa insipidusa.

Tesne povezave hipotalamusa z drugimi strukturami osrednjega živčnega sistema določajo njegovo sodelovanje v številnih drugih fizioloških procesih življenja organizma – termoregulaciji, prebavi in uravnavanju krvnega tlaka, menjavanju spanja in budnosti. Igra glavno vlogo pri oblikovanju glavnih gonilnih sil organizma – motivacij. To temelji na sposobnosti hipotalamičnih nevronov, da se specifično odzivajo na spremembe pH krvi, napetosti ogljikovega dioksida in kisika, vsebnosti ionov, zlasti kalija in natrija. Z drugimi besedami, celice hipotalamusa opravljajo funkcijo receptorjev, ki zaznavajo spremembe v homeostazi in imajo sposobnost pretvorbe humoralnih sprememb v notranjem okolju v živčni proces. Vzbujanje, ki nastane v celicah hipotalamusa, se širi na sosednje strukture možganov. To vodi do motivacijskega vzbujanja, ki ga spremlja kvalitativna biološka edinstvenost vedenja.

Hipotalamični nevrohormoni so visoko aktivne fiziološke spojine, ki zasedajo vodilno mesto v sistemu povratnih informacij med hipotalamusom, hipofizo in ciljnimi žlezami. Fiziološki učinek nevrohormonov se zmanjša na povečanje ali zmanjšanje koncentracije ustreznih tropnih hormonov v krvi. Pozornost je treba nameniti pomanjkanju vrstne specifičnosti hipotalamičnih nevrohormonov, kar je zelo pomembno za medicinsko prakso.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]