Bevezetés
A hipotalamusz-hipofízis-gonád tengely (HPG tengely) a hipotalamusz, az agyalapi mirigy és a gonádok közötti kapcsolatra utal. Ez egy fontos szabályozási mechanizmus, amely elsősorban a reproduktív rendszer és az immunrendszer fejlődésében és szabályozásában vesz részt. Az öregedési folyamatban is részt vesz. A többi hipotalamusz-hipofízissel kapcsolatos tengelyhez hasonlóan a szabályozás negatív visszacsatolási hurokon keresztül történik.
Szabályozás & Funkció
A hipotalamusz egy gonadotropin-releasing hormon (GnRH) nevű hormont termel. Amikor a GnRH felszabadul, a hipofízis portális rendszere mentén halad, és az elülső agyalapi mirigy (adenohypophysis) szekréciós sejtjeihez kötődik. A GnRH megkötése ezeket a sejteket luteinizáló hormon (LH) és tüszőstimuláló hormon (FSH) termelésére serkenti, amelyek ezután a véráramba szekretálódnak. Innen az LH és az FSH mindkét nemben különböző hatásokat fejt ki, nevezetesen a nőknél az ösztrogén, a férfiaknál a tesztoszteron termelésén keresztül.
HPG tengely a nőknél
A HPG tengely a nőknél elsősorban a menstruációs és petefészekciklus szabályozásában vesz részt. Miután az elülső agyalapi mirigy LH-t és FSH-t bocsát a véráramba, ezek a hormonok jelzik a petefészkeknek, hogy ösztrogént és inhibint termeljenek, amelyek fontos szerepet játszanak a reproduktív ciklusban. Mind az ösztrogén, mind az inhibin olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek elnyomhatják a GnRH termelését. Az ösztrogén egy negatív visszacsatoláson keresztül közvetlenül gátolja a GnRH-termelést. Az inhibin közvetve gátolja a GnRH-termelést az aktivin fehérjekomplex gátlásával.
Reprodukciós ciklus
A petefészek tüsző előkészítése egy pozitív visszacsatolású hurokon keresztül történik, amelyben az ösztrogén és az LH is részt vesz. A petefészek tüszőnek a méhbe való felszabadulása a petefészek progeszteron termeléséhez vezet. A progeszteron negatív hatással van az ösztrogén és az LH pozitív visszacsatolási ciklusára, mivel gátolja a hipotalamuszt és következésképpen az elülső agyalapi mirigyet. A petefészek progeszterontermelését a magzat veszi át, ha a fogamzás bekövetkezik. Ha nem következik be, a progeszteron szintje a véráramban csökken, és ez csökkenti a hipotalamuszra gyakorolt negatív visszacsatolást, ami lehetővé teszi, hogy GnRH-t termeljen, és így az elülső agyalapi mirigyet FSH és LH termelésére és felszabadítására serkentse, előkészítve a nőt a következő petefészek tüsző előkészítésére.
Menstruációs ciklus
A HPG tengely a menstruációs ciklus mindhárom fázisában részt vesz. A HPG tengely hormonjai fontos és létfontosságú szerepet játszanak a proliferációs fázisban, a szekréciós fázisban és a menstruációs fázisban.
Másodlagos nemi jellegzetességek
A HPG tengely hormonjai hozzájárulnak a nők másodlagos nemi jellegzetességeihez is. Ezek közé tartozik többek között a mellek növekedése, a mellbimbók merevedése, a testszőrzet növekedése, a csípő szélességének növekedése és a combcsont mögötti izmok izomtömegének növekedése.
HPG tengely a férfiaknál
A HPG tengely a férfiaknál elsősorban a tesztoszteron termelésének és a spermatogenezis folyamatának szabályozásában vesz részt. Az LH a herék intersticiális sejtjeihez kötődve vesz részt a tesztoszteron szintézisében, míg az FSH a spermiumok termelésében (spermatogenezis).
Spermatogenezis
Amint az FSH a véráramba kerül, a sustentacularis sejtekhez, különösen a Sertoli sejtekhez kötődik. Ezek a sejtek egy androgénkötő fehérjét szabadítanak fel, amely növeli a tesztoszteron koncentrációját, hogy lehetővé tegye a spermatogenezist. Miután a tesztoszteron termelődik és kiválasztódik az LH-nak az interstitialis sejtekhez való kötődése révén, az androgénkötő fehérjéhez kötődik a spermatogenezis fenntartása érdekében. A túl sok tesztoszteron ahhoz vezet, hogy a hormon negatív-visszacsatolásos hatást gyakorol a hipotalamuszra.
Az inhibinnek szintén negatív visszacsatoló hatása van a hipotalamuszra. Az inhibinnek van egy közvetett hatása, amelyben az aktivin gátlásán keresztül gátolja a hipotalamuszt.
Másodlagos nemi jellegek
A HPG tengely által termelt hormonok a férfiaknál a másodlagos nemi jellegekhez is hozzájárulnak. Ezek közé tartozik többek között a testszőrzet növekedése, az arcszőrzet növekedése, a megnövekedett izomtömeg, a mélyebb hang és a nagyobb vállszélesség.
Linkek
- Hypothalamus
- Agyalapi mirigy
- Endokrin rendszer
- Hormonális szabályozás
- Negatív visszacsatolás
1. Millar, R.P., Lu, Z.L., Pawson, A.J., Flanagan, C.A., Morgan, K., & Maudsley, S.R. (2004). Gonadotropin-releasing hormon receptorok. 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-tengely hormonok a pubertás során: A hipotalamusz és az agyalapi mirigy térfogatával való összefüggés vizsgálata. Psychoneuroendocrinology, 35(1), 133-140.