Neuroendokrinológia - Neuroendocrinology

A neuroendokrinológia a biológia (különösen a fiziológia ) ága, amely az idegrendszer és az endokrin rendszer kölcsönhatását tanulmányozza ; azaz hogyan szabályozza az agy a szervezet hormonális aktivitását. Az idegrendszer és az endokrin rendszer gyakran együtt járnak a neuroendokrin integrációnak nevezett folyamatban , hogy szabályozzák az emberi test élettani folyamatait. Neuroendocrinology merült fel a felismerés, hogy az agy, különösen a hipotalamusz , ellenőrzések szekrécióját az agyalapi mirigy hormonok, és ezt követően bővült, hogy vizsgálja számos összeköttetések az endokrin rendszer és az idegrendszer.

A neuroendokrin rendszer az a mechanizmus, amellyel a hipotalamusz fenntartja a homeosztázist , szabályozza a reprodukciót , az anyagcserét , az étkezési és ivási szokásokat, az energiafelhasználást , az ozmolaritást és a vérnyomást .

Neuroendokrin rendszer

Főbb neuroendokrin rendszerek

• Hipotalamusz – hipofízis – mellékvese tengely (HPA tengely)
• Hipotalamusz – hipofízis – pajzsmirigy tengely (HPT tengely)
• Hipotalamusz - hipofízis - gonád tengely (HPG tengely)
• Hipotalamusz – neurohipofízis rendszer

Hipotalamusz

Az endokrin rendszer számos mirigyből áll az egész testben, amelyek különböző kémiai szerkezetű hormonokat termelnek és választanak ki , beleértve a peptideket , szteroidokat és neuroaminokat . A hormonok együttesen számos élettani folyamatot szabályoznak.

Az oxitocin és vazopresszin (más néven antidiuretikus hormon), a két agyalapi mirigy hátsó lebenyében hormonok a hátsó agyalapi mirigy (a neurohypophysis), szekretálódnak az idegvégződésekből a magnocelluláris neuroszekréciós sejtek a szisztémás keringésbe. Az oxitocin és a vazopresszin neuronok sejtjei a paraventrikuláris magban és a szupraoptikus magban vannak, és ezeknek a neuronoknak az elektromos aktivitását a többi agyi régióból származó afferens szinaptikus bemenetek szabályozzák . Ezzel szemben az elülső agyalapi mirigy hormonjai (az adenohypophysis) olyan endokrin sejtekből választódnak ki, amelyek emlősökben nem közvetlenül beidegződtek, mégis ezeknek a hormonoknak ( adrenokortikotróf hormon , luteinizáló hormon, tüszőstimuláló hormon, pajzsmirigy-stimuláló hormon) a szekréciója hormon, prolaktin és növekedési hormon ) a hipotalamusz ellenőrzése alatt marad. A hypothalamus felszabadító faktorok és felszabadulást gátló tényezők révén szabályozza az agyalapi mirigy elülső részét ; ezek vér által hordozott anyagok (a szerző a véráramon keresztül, nem pedig a nyirokrendszeren, levegőn keresztül, sem más szállítási módokon keresztül értendő), amelyeket a hipotalamuszos neuronok bocsátanak ki az agy tövében, az átlagos eminenciában lévő erekbe . Ezek az erek, a hypothalamo-hypophysial portális erek, a hypothalamus faktorokat az elülső agyalapi mirigybe szállítják, ahol a hormontermelő sejtek felszínén lévő specifikus receptorokhoz kötődnek.

Például a növekedési hormon szekrécióját két neuroendokrin rendszer szabályozza: a növekedési hormon felszabadító hormon (GHRH) neuronjai és a szomatosztatin neuronok, amelyek stimulálják és gátolják a GH szekréciót. A GHRH neuronok a hipotalamusz ívelt magjában helyezkednek el , míg a növekedési hormon szabályozásában részt vevő szomatosztatin sejtek a periventrikuláris magban találhatók . Ez a két neuronális rendszer axonokat vetít a középső eminenciába, ahol peptidjeiket a portális erekbe engedik, hogy eljussanak az elülső agyalapi mirigyhez. A növekedési hormon impulzusokban szekretálódik, amelyek a GHRH -felszabadulás és a szomatosztatin -felszabadulás váltakozó epizódjaiból adódnak, amelyek tükrözik a GHRH és a szomatosztatin -sejtek közötti neuronális kölcsönhatásokat, valamint a növekedési hormon negatív visszajelzéseit.

A neuroendokrin rendszerek minden tekintetben szabályozzák a reprodukciót, a kötődéstől a szexuális viselkedésig. Ezek szabályozzák a spermatogenezist és a petefészek -ciklust, a szülést , a szoptatást és az anyai viselkedést . Szabályozzák a szervezet reakcióját a stresszre és a fertőzésekre . Szabályozzák a szervezet anyagcseréjét , befolyásolják az étkezési és ivási szokásokat, és befolyásolják az energiabevitel felhasználását, vagyis a zsír metabolizmusát. Befolyásolják és szabályozzák a hangulatot, a testfolyadék és elektrolit homeosztázist, valamint a vérnyomást .

A neuroendokrin rendszer neuronjai nagyok; mini gyárak szekréciós termékek előállítására; idegvégződéseik nagyok és koherens terminális mezőkbe szerveződnek; teljesítményük gyakran könnyen mérhető a vérben; és hogy ezek a neuronok mit tesznek, és milyen ingerekre reagálnak, könnyen nyitottak a hipotézisekre és a kísérletekre. Ezért a neuroendokrin idegsejtek jó "modellrendszerek" az általános kérdések tanulmányozására, például "hogyan szabályozza egy neuron terméke szintézisét, csomagolását és szekrécióját?" és "hogyan kódolják az információkat az elektromos tevékenységbe?" [Úgy tűnik, hogy ez az elsődleges forrásmegfigyelés.]

Agyalapi mirigy

Az agyalapi mirigy két részre oszlik: az elülső agyalapi mirigy és a hátsó agyalapi mirigy . A hipotalamusz szabályozza az elülső agyalapi mirigy hormonszekrécióját azáltal, hogy trofikus hormonokat küld a hypothalamohypophysial portális rendszerbe. Például a tirotropint felszabadító hormon stimulálja a pajzsmirigy-stimuláló hormon szekrécióját az elülső agyalapi mirigyben.

Az agyalapi mirigy hátsó részét a hypothalamus beidegzi; az oxitocin és a vazopresszin hormonokat a neuroendokrin sejtek szintetizálják a hipotalamuszban, és az idegek végén tárolják az agyalapi mirigyben. A hipotalamusz neuronjai közvetlenül a szisztémás keringésbe választják ki őket .

Történelem

Úttörők

Ernst és Berta Scharrer , a Müncheni Egyetem az Albert Einstein College of Medicine jóváírják a társalapítói területén neuroendokrinológia az kezdő észrevételeket és javaslatokat 1945-ben érintő neuropeptid .

Geoffrey Harrist sokan a neuroendokrinológia "atyjának" tartják. Harris, a Dr. Lee anatómiai professzora az Oxfordi Egyetemen azt bizonyítja, hogy az emlősök elülső agyalapi mirigyét a hypothalamus neuronok által a hypothalamohypophysialis portális keringésbe választott hormonok szabályozzák . Ezzel szemben a hátsó agyalapi mirigy hormonjai közvetlenül a hypothalamus neuronok idegvégződéseiből választódnak ki a szisztémás keringésbe . Ez az alapvető munka Dora Jacobsohn -val, a Lundi Egyetem munkatársával készült .

Az első azonosítandó tényező a tirotropint felszabadító hormon (TRH) és a gonadotropin-felszabadító hormon (GnRH). TRH egy kis peptid , amely serkenti a szekrécióját a pajzsmirigy-stimuláló hormon ; A GnRH (más néven luteinizáló hormon felszabadító hormon) stimulálja a luteinizáló hormon és a tüszőstimuláló hormon szekrécióját .

Roger Guillemin , a lyoni Faculté de Médecine orvostanhallgatója és Andrew W. Schally a Tulane Egyetemről ezeket a tényezőket izolálták a juhok és sertések hypothalamusából, majd azonosították szerkezetüket. Guillemint és Schallyt 1977 -ben fiziológiai és orvostudományi Nobel -díjjal jutalmazták "az agy peptid hormontermelésének" megértéséhez nyújtott hozzájárulásukért.

1952 -ben Szentivanyi Andor , a Dél -Floridai Egyetem és Geza Filipp megírták a világ első kutatási cikkét, amely bemutatja, hogyan zajlik az immunitás idegi kontrollja a hipotalamuszon keresztül.

Modern hatókör

Napjainkban a neuroendokrinológia olyan témák széles körét öleli fel, amelyek közvetlenül vagy közvetve a neuroendokrin neuronok alapfogalmából adódtak. A neuroendokrin idegsejtek irányítják az ivarmirigyeket , amelyek szteroidjai viszont befolyásolják az agyat, csakúgy, mint a mellékvesékből kiválasztott kortikoszteroidok az adrenokortikotróf hormon hatására. E visszajelzések tanulmányozása a neuroendokrinológusok tartományává vált. A hipotalamusz neuroendokrin neuronok által a vérbe kiválasztott peptidek az agyban is felszabadultak, és a központi hatások gyakran kiegészítették a perifériás hatásokat. Tehát ezeknek a központi cselekvéseknek a megértése a neuroendokrinológusok tartományává is vált, néha még akkor is, amikor ezek a peptidek az agy egészen más részein jelentek meg, amelyek úgy tűntek, hogy az endokrin szabályozással nem függő funkciókat szolgálják. Neuroendokrin neuronokat fedeztek fel a perifériás idegrendszerben , amelyek szabályozzák például az emésztést . A mellékvese velősejtjeiben adrenalint és noradrenalint felszabadító sejtek tulajdonságokkal rendelkeznek az endokrin sejtek és az idegsejtek között, és kiváló modellrendszereknek bizonyultak például az exocitózis molekuláris mechanizmusainak tanulmányozására . És ezek is neuroendokrin rendszerekké váltak .

A neuroendokrin rendszerek fontosak voltak az idegtudomány és a fiziológia számos alapelvének megértésében , például az inger-szekréció párosítás megértésében . A mintázat eredete és jelentősége a neuroendokrin szekrécióban ma is meghatározó témák a neuroendokrinológiában.

A neuroendokrinológiát a neurobiológiai agyi rendellenességek megértésének és kezelésének szerves részeként is használják . Az egyik példa a hangulat tünetek pajzsmirigyhormonnal történő kezelésének növelése. A másik az, hogy néhány skizofréniával diagnosztizált beteg cerebrospinális folyadékában transthyretin (tiroxin transzport) problémát találtak .

Lásd még

Hivatkozások

• Millington G, Buckingham JC (1992. május). "Tímusz peptidek és neuroendokrin-immun kommunikáció". The Journal of Endocrinology . 133. (2): 163–8. doi : 10.1677/joe.0.1330163 . PMID  1613418 .