Introduktion

Hypothalamus-hypofyse-gonadal-aksen (HPG-aksen) henviser til forbindelsen mellem hypothalamus, hypofyse og gonader. Den er en vigtig kontrolmekanisme, der hovedsagelig er involveret i udviklingen og reguleringen af det reproduktive system og immunsystemet. Den er også involveret i aldringsprocessen. Som med andre hypothalamus-hypofyse-relaterede akser sker reguleringen gennem et negativt feedback loop.

Regulering & Funktion

Hypothalamus producerer et hormon kaldet gonadotropin-frigivende hormon (GnRH). Når GnRH frigives, bevæger det sig langs det hypofyseale portalsystem og binder sig til sekretoriske celler i den forreste hypofyse (adenohypofysen). Bindingen af GnRH stimulerer disse celler til at producere luteiniserende hormon (LH) og follikelstimulerende hormon (FSH), som derefter udskilles i blodbanen. Herfra fortsætter LH og FSH med at producere forskellige virkninger hos begge køn, nemlig gennem produktion af østrogen hos kvinder og testosteron hos mænd.

HPG-aksen hos kvinder

Hos kvinder er HPG-aksen primært involveret i reguleringen af menstruations- og æggestokcyklus. Når den forreste hypofyse frigiver LH og FSH i blodbanen, signalerer disse hormoner til æggestokkene, at de skal producere østrogen og inhibin, som spiller vigtige roller i den reproduktive cyklus. Både østrogen og inhibin har egenskaber, der kan undertrykke produktionen af GnRH. Østrogen hæmmer direkte GnRH-produktionen via et negativt feedbackloop. Inhibin hæmmer indirekte GnRH-produktionen ved at hæmme proteinkomplekset activin.

Reproduktionscyklus

Forberedelsen af æggestokfolliklen sker gennem et positivt feedbackloop, der involverer både østrogen og LH. Frigivelse af ovariefolliklen i livmoderen fører til produktion af progesteron fra ovariet. Progesteron har en negativ virkning på det positive-feedback loop af østrogen og LH, da det hæmmer hypothalamus og dermed den forreste hypofyse. Denne produktion af progesteron fra æggestokkene overtages af fosteret, hvis der sker en befrugtning. Hvis den ikke finder sted, falder niveauet af progesteron i blodet, og dette mindsker den negative feedback på hypothalamus, hvilket gør det muligt for den at producere GnRH og dermed stimulere den forreste hypofyse til at producere og frigive FSH og LH, hvilket forbereder kvinden på forberedelsen af den næste æggestokfollikel.

Detaljeret forklaring af reproduktions- og menstruationscyklus

Menstruationscyklus

HPG-aksen er involveret i alle tre faser af menstruationscyklusen. Hormonerne i HPG-aksen spiller en vigtig og afgørende rolle i proliferationsfasen, den sekretoriske fase og menstruationsfasen.

Sekundære kønskarakteristika

Hormonerne i HPG-aksen bidrager også til de sekundære kønskarakteristika hos kvinderne. Disse omfatter, men er ikke begrænset til, vækst af bryster, erektion af brystvorter, vækst af kropsbehåring, stigende bredde på hofterne og øget muskelmasse i musklerne bagtil på lårbenet.

HPG-akse hos mænd

Hos mænd er HPG-aksen hovedsageligt involveret i reguleringen af produktionen af testosteron og processen med spermatogenese. LH er involveret i syntesen af testosteron via binding til de interstitielle celler i testiklerne, mens FSH er involveret i produktionen af spermatozoer (spermatogenese).

Spermatogenese

Når FSH frigives i blodbanen, binder det sig til sustentakulære celler, specifikt Sertoli-cellerne. Disse celler frigiver et protein kaldet androgenbindende protein, som øger koncentrationen af testosteron for at muliggøre spermatogenese. Når testosteron er produceret og udskilt via LH-binding med de interstitielle celler, binder det sig til androgenbindende protein for at opretholde spermatogenesen. For meget testosteron vil føre til, at hormonet har en negativ feed-back effekt på hypothalamus.

Inhibin har også en negativ-feedback-effekt på hypothalamus. Inhibin har en indirekte virkning, hvor det hæmmer hypothalamus via hæmning af activin.

Sekundære kønskarakteristika

De hormoner, der produceres af HPG-aksen, bidrager også til sekundære kønskarakteristika hos hanner. Disse omfatter, men er ikke begrænset til, vækst af kropsbehåring, vækst af ansigtsbehåring, øget muskelmasse, dybere stemme og større skulderbredde.

Hypothalamus-hypofyse-testikelakse

Kemisk struktur af testosteron

Links

• Hypothalamus
• Hypofysen
• Endokrine system
• Hormonel regulering
• Negativ feedback

1. Millar, R.P., Lu, Z.L., Pawson, A.J., Flanagan, C.A., Morgan, K., & Maudsley, S.R. (2004). Gonadotropin-frigivende hormonreceptorer. 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-aksehormoner under puberteten: En undersøgelse af forbindelsen med hypothalamiske og hypofysevolumener. Psychoneuroendocrinology, 35(1), 133-140.