Johdanto

Hypotalamus-aivolisäke-gonadaaliakseli (hypotalamus-aivolisäke-gonadaaliakseli, HPG-akseli) viittaa hypotalamuksen, aivolisäkkeen ja sukurauhasten väliseen yhteyteen. Se on tärkeä ohjausmekanismi, joka osallistuu pääasiassa lisääntymisjärjestelmän ja immuunijärjestelmän kehitykseen ja säätelyyn. Se osallistuu myös ikääntymisprosessiin. Kuten muillakin hypotalamus-aivolisäkkeeseen liittyvillä akseleilla, säätely tapahtuu negatiivisen takaisinkytkennän kautta.

Säätely & Toiminta

Hypotalamus tuottaa hormonia nimeltä gonadotropiinia vapauttava hormoni (GnRH). Kun GnRH vapautuu, se kulkee hypofyysiportaalijärjestelmää pitkin ja sitoutuu aivolisäkkeen etuosan (adenohypofyysi) erittäviin soluihin. GnRH:n sitoutuminen stimuloi näitä soluja tuottamaan luteinisoivaa hormonia (LH) ja follikkelia stimuloivaa hormonia (FSH), jotka sitten erittyvät verenkiertoon. Sieltä LH ja FSH siirtyvät tuottamaan erilaisia vaikutuksia molemmissa sukupuolissa, nimittäin estrogeenin tuotannon kautta naisilla ja testosteronin tuotannon kautta miehillä.

HPG-akseli naisilla

Naisilla HPG-akseli osallistuu pääasiassa kuukautis- ja munasarjakierron säätelyyn. Kun aivolisäkkeen etulohko vapauttaa LH:ta ja FSH:ta verenkiertoon, nämä hormonit antavat munasarjoille signaalin tuottaa estrogeenia ja inhibiinia, joilla on tärkeä rooli lisääntymiskierrossa. Sekä estrogeenilla että inhibiinillä on ominaisuuksia, jotka voivat estää GnRH:n tuotantoa. Estrogeeni estää suoraan GnRH:n tuotantoa negatiivisen takaisinkytkennän kautta. Inhibiini estää epäsuorasti GnRH:n tuotantoa estämällä proteiinikompleksin aktiviini.

Lisääntymiskierto

Munasarjatupen valmistelu tapahtuu positiivisen takaisinkytkennän kautta, johon osallistuvat sekä estrogeeni että LH. Munasarjatupen vapautuminen kohtuun johtaa progesteronin tuotantoon munasarjasta. Progesteronilla on kielteinen vaikutus estrogeenin ja LH:n positiiviseen takaisinkytkentään, koska se estää hypotalamusta ja siten aivolisäkkeen etuosaa. Tämän munasarjan progesteronituotannon ottaa haltuunsa sikiö, jos hedelmöittyminen tapahtuu. Jos sitä ei tapahdu, progesteronipitoisuus verenkierrossa laskee, mikä vähentää hypotalamukseen kohdistuvaa negatiivista takaisinkytkentää, jolloin se voi tuottaa GnRH:ta ja siten stimuloida aivolisäkkeen etuosaa tuottamaan ja vapauttamaan FSH:ta ja LH:ta, mikä valmistaa naarasta seuraavan munasarjatiehyen valmisteluun.

Yksityiskohtainen selitys lisääntymis- ja kuukautiskierrosta

Kuukautiskierto

HPG-akseli osallistuu kuukautiskierron kaikkiin kolmeen vaiheeseen. HPG-akselin hormoneilla on tärkeä ja elintärkeä rooli proliferaatiovaiheessa, erittymisvaiheessa ja kuukautisvaiheessa.

Toissijaiset sukupuoliominaisuudet

HPG-akselin hormonit vaikuttavat myös naisten toissijaisiin sukupuoliominaisuuksiin. Näitä ovat muun muassa rintojen kasvu, nännien erektiokyky, kehon karvoituksen kasvu, lantion leveyden lisääntyminen ja lihasmassan lisääntyminen reisiluun takaosan lihaksissa.

HPG-akseli miehillä

Miehillä HPG-akseli osallistuu pääasiassa testosteronin tuotannon ja spermatogeneesin prosessin säätelyyn. LH osallistuu testosteronin synteesiin sitoutumalla kivesten interstitiaalisiin soluihin, kun taas FSH osallistuu siittiöiden tuotantoon (spermatogeneesi).

Spermatogeneesi

Kun FSH vapautuu verenkiertoon, se sitoutuu sustentakulaarisiin soluihin, erityisesti Sertolin soluihin. Nämä solut vapauttavat androgeenia sitovaa proteiinia, joka nostaa testosteronipitoisuutta spermatogeneesin mahdollistamiseksi. Kun testosteroni on tuotettu ja erittynyt LH:n sitoutumisen kautta interstitiaalisiin soluihin, se sitoutuu androgeeniä sitovaan proteiiniin spermatogeneesin ylläpitämiseksi. Liian suuri määrä testosteronia johtaa siihen, että hormonilla on negatiivinen takaisinkytkentävaikutus hypotalamukseen.

Inhibiinillä on myös negatiivinen takaisinkytkentävaikutus hypotalamukseen. Inhibiinillä on epäsuora vaikutus, jossa se estää hypotalamusta aktiviinin estämisen kautta.

Toissijaiset sukupuoliominaisuudet

HPG-akselin tuottamat hormonit vaikuttavat myös miesten toissijaisiin sukupuoliominaisuuksiin. Näihin kuuluvat muun muassa vartalon karvoituksen kasvu, kasvojen karvoituksen kasvu, lisääntynyt lihasmassa, syvempi ääni ja suurempi hartioiden leveys.

Hypotalamus-aivolisäke…kivesten akseli

Testosteronin kemiallinen rakenne

Linkit

• Hypotalamus
• Aivolisäke
• Endokriininen järjestelmä
• Hormonaalinen säätely
• Negatiivinen palaute

1. Millar, R.P., Lu, Z.L., Pawson, A.J., Flanagan, C.A., Morgan, K., & Maudsley, S.R. (2004). Gonadotropiinia vapauttavan hormonin reseptorit. 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-akselin hormonit murrosiän aikana: Tutkimus yhteydestä hypotalamuksen ja aivolisäkkeen tilavuuteen. Psychoneuroendocrinology, 35(1), 133-140.