Úvod

Osa hypotalamus-hypofýza-gonády (HPG) označuje spojení mezi hypotalamem, hypofýzou a gonádami. Jedná se o důležitý kontrolní mechanismus, který se podílí především na vývoji a regulaci reprodukčního systému a imunitního systému. Podílí se také na procesu stárnutí. Stejně jako u ostatních os souvisejících s hypotalamem a hypofýzou probíhá regulace prostřednictvím smyčky negativní zpětné vazby.

Regulace & Funkce

Hypotalamus produkuje hormon zvaný gonadotropin uvolňující hormon (GnRH). Když se GnRH uvolní, putuje podél hypofyzárního portálního systému a váže se na sekreční buňky přední hypofýzy (adenohypofýzy). Vazba GnRH stimuluje tyto buňky k produkci luteinizačního hormonu (LH) a folikuly stimulujícího hormonu (FSH), které jsou následně vylučovány do krevního oběhu. Odtud LH a FSH pokračují k různým účinkům u obou pohlaví, a to prostřednictvím produkce estrogenu u žen a testosteronu u mužů.

Osa HPG u žen

U žen se osa HPG podílí především na regulaci menstruačního a ovariálního cyklu. Jakmile přední hypofýza uvolní LH a FSH do krevního oběhu, tyto hormony signalizují vaječníkům produkci estrogenu a inhibinu, které hrají důležitou roli v reprodukčním cyklu. Estrogen i inhibin mají vlastnosti, které mohou potlačit produkci GnRH. Estrogen přímo inhibuje produkci GnRH prostřednictvím negativní zpětné vazby. Inhibin nepřímo inhibuje produkci GnRH tím, že inhibuje proteinový komplex aktivin.

Reprodukční cyklus

Příprava ovariálního folikulu probíhá prostřednictvím smyčky pozitivní zpětné vazby, která zahrnuje estrogen i LH. Uvolnění ovariálního folikulu do dělohy vede k produkci progesteronu z vaječníku. Progesteron má negativní vliv na smyčku pozitivní zpětné vazby estrogenu a LH, protože inhibuje hypotalamus a následně přední část hypofýzy. Tuto produkci progesteronu z vaječníku přebírá plod, pokud dojde k početí. Pokud k němu nedojde, hladina progesteronu v krevním řečišti klesá a tím se snižuje negativní zpětná vazba na hypotalamus, což mu umožňuje produkovat GnRH, a tím stimulovat přední hypofýzu k produkci a uvolňování FSH a LH, čímž se žena připravuje na přípravu dalšího ovariálního folikulu.

Podrobné vysvětlení reprodukčního a menstruačního cyklu

Menstruační cyklus

Osa HPG se účastní všech tří fází menstruačního cyklu. Hormony osy HPG hrají důležitou a zásadní roli v proliferační fázi, sekreční fázi a menstruační fázi.

Sekundární pohlavní znaky

Hormony osy HPG také přispívají k sekundárním pohlavním znakům žen. Mezi ně patří mimo jiné růst prsů, erekce bradavek, růst ochlupení, zvětšování šířky boků a nárůst svalové hmoty ve svalech zadní části stehenní kosti.

Osa HPG u mužů

U mužů se osa HPG podílí především na regulaci produkce testosteronu a procesu spermatogeneze. LH se podílí na syntéze testosteronu prostřednictvím vazby na intersticiální buňky varlat, zatímco FSH se podílí na produkci spermií (spermatogenezi).

Spermatogeneze

Po uvolnění FSH do krevního oběhu se váže na sustentakulární buňky, konkrétně na Sertoliho buňky. Tyto buňky uvolňují protein zvaný androgen-vázající protein, který zvyšuje koncentraci testosteronu a umožňuje tak spermatogenezi. Jakmile je testosteron produkován a vylučován prostřednictvím vazby LH s intersticiálními buňkami, váže se s androgen-vázajícím proteinem pro udržení spermatogeneze. Příliš mnoho testosteronu vede k tomu, že hormon má negativní zpětnovazební účinek na hypotalamus.

Inhibin má rovněž negativní zpětnovazební účinek na hypotalamus. Inhibin má nepřímý účinek, kdy inhibuje hypotalamus prostřednictvím inhibice aktivinu.

Sekundární pohlavní znaky

Hormony produkované osou HPG přispívají také k sekundárním pohlavním znakům u mužů. Mezi ně patří mimo jiné růst ochlupení na těle, růst ochlupení v obličeji, zvýšená svalová hmota, prohloubený hlas a větší šířka ramen.

Hypothalamicko-hypofyzární.testikulární osa

Chemická struktura testosteronu

Odkazy

.
• Hypotalamus
• Hypofýza
• Endokrinní systém
• Hormonální regulace
• Negativní zpětná vazba

1. Millar, R.P., Lu, Z.L., Pawson, A.J., Flanagan, C.A., Morgan, K., & Maudsley, S.R. (2004). Gonadotropin-releasing hormone receptors. Endocrine Reviews, 25, 235-75.

2. Peper, J.S., Brouwer, R.M., van Leeuwen, M., Schnack, H.G., Boomsma, D.I., Kahn, R.S., & Hulshoff Pol, H.E. (2010). HPG-axis hormony během puberty: A study on the association with hypothalamic and pituitary volumes [Studie souvislosti s objemy hypotalamu a hypofýzy]. Psychoneuroendokrinologie, 35(1), 133-140.

.