Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для журнала см. Нейроэндокринология (журнал) .

Нейроэндокринология - это раздел биологии (в частности, физиологии ), изучающий взаимодействие между нервной системой и эндокринной системой ; т.е. как мозг регулирует гормональную активность в организме. [1] Нервная и эндокринная системы часто действуют вместе в процессе, называемом нейроэндокринной интеграцией , чтобы регулировать физиологические процессы человеческого тела. Нейроэндокринология возникла из признания того, что мозг, особенно гипоталамус , регулирует секрецию из гипофиза гормонов, и впоследствии расширился, чтобы исследовать многочисленные взаимосвязи эндокринной и нервной систем.

Нейроэндокринная система - это механизм, с помощью которого гипоталамус поддерживает гомеостаз , регулируя репродуктивную функцию , метаболизм , пищевое и питьевое поведение, использование энергии , осмолярность и кровяное давление .

Нейроэндокринная система [ править ]

Основные нейроэндокринные системы [ править ]

Гипоталамус [ править ]

Основная статья: гипоталамус

Эндокринная система состоит из многочисленных желез по всему телу , которые продуцируют и секретируют гормоны разнообразного химического строения, включая пептиды , стероиды , и neuroamines . В совокупности гормоны регулируют многие физиологические процессы.

Окситоцин и вазопрессин (также называемый антидиуретическим гормон), два neurohypophysial гормонов по задней доле гипофиза (в нейрогипофизе), секретируемые из нервных окончаний магноцеллюлярных нейросекреторных клеток в системный кровоток. Тела нейронов окситоцина и вазопрессина находятся в паравентрикулярном ядре и супраоптическом ядре , соответственно, и электрическая активность этих нейронов регулируется афферентными синаптическими входами из других областей мозга. Напротив, гормоны передней доли гипофиза(аденогипофиз) секретируются эндокринными клетками, которые у млекопитающих не иннервируются напрямую, но секреция этих гормонов ( адренокортикотропного гормона , лютеинизирующего гормона, фолликулостимулирующего гормона, тиреотропного гормона, пролактина и гормона роста ) остается ниже контроль гипоталамуса. Гипоталамус контролирует переднюю долю гипофиза посредством факторов высвобождения и факторов, ингибирующих высвобождение ; это вещества, передающиеся с кровью [ требуется разъяснение ][автор имеет в виду через кровоток, а не через лимфатическую систему, воздух или любые другие виды транспорта] высвобождается гипоталамическими нейронами в кровеносные сосуды у основания мозга, на среднем возвышении . Эти сосуды, гипоталамо-гипофизарные портальные сосуды, переносят гипоталамические факторы в переднюю долю гипофиза, где они связываются со специфическими рецепторами на поверхности клеток, продуцирующих гормоны.

Например, секреция гормона роста контролируется двумя нейроэндокринными системами: нейронами, высвобождающими гормон роста (GHRH), и нейронами соматостатина , которые соответственно стимулируют и ингибируют секрецию GH . Нейроны GHRH расположены в дугообразном ядре гипоталамуса, тогда как клетки соматостатина, участвующие в регуляции гормона роста, находятся в перивентрикулярном ядре . Эти две нейронные системы проецируют аксоны на срединное возвышение, где они высвобождают свои пептиды.в портальные кровеносные сосуды для транспортировки в переднюю долю гипофиза. Гормон роста секретируется импульсами, которые возникают в результате чередования эпизодов высвобождения GHRH и высвобождения соматостатина, что может отражать нейрональные взаимодействия между GHRH и клетками соматостатина, а также отрицательную обратную связь от гормона роста.

Нейроэндокринные системы контролируют воспроизводство [3] во всех его аспектах, от привязанности до сексуального поведения. Они контролируют сперматогенез и цикл яичников, роды , лактацию и поведение матери . Они контролируют реакцию организма на стресс [4] и инфекции . [5] Они регулируют обмен веществ в организме , влияя на поведение в еде и питье, а также влияют на потребление энергии, то есть на то, как метаболизируется жир. [6] Они влияют на настроение и регулируют его, [7] гомеостаз жидкости и электролитов в организме, [8] иартериальное давление . [9]

Нейроны нейроэндокринной системы большие; это мини- фабрики по производству секреторных продуктов; их нервные окончания большие и организованы в когерентные терминальные поля; их выработку часто можно легко измерить в крови; и что эти нейроны делают и на какие стимулы они реагируют, легко открываются для гипотез и экспериментов. Следовательно, нейроэндокринные нейроны являются хорошими «модельными системами» для изучения общих вопросов, таких как «как нейрон регулирует синтез, упаковку и секрецию своего продукта?» и "как информация закодирована в электрической активности?" [ необходима цитата ] [Похоже, что это наблюдение из первоисточника.]

Гипофиз [ править ]

Гипофиз делится на два отдела: передний гипофиз и задний гипофиз . Гипоталамус контролирует секрецию гормонов передней доли гипофиза, посылая трофические гормоны по портальной системе гипоталамогипофиза. Например, тиреотропин-рилизинг-гормон стимулирует секрецию тиреотропного гормона передней долей гипофиза.

Задний гипофиз иннервируется гипоталамусом; гормоны окситоцин и вазопрессин синтезируются нейроэндокринными клетками в гипоталамусе и хранятся на концах нервов в задней доле гипофиза. Они секретируются непосредственно в системный кровоток нейронами гипоталамуса.

История [ править ]

Пионеры [ править ]

Эрнст и Берта Шаррер , [10] из Мюнхенского университета колледж имени Альберта Эйнштейна медицин приписывают в качестве соучредителей поля Нейроэндокринологии с их первоначальными замечаниями и предложениями , в 1945 году в отношении нейропептидов .

Джеффри Харрис [11] считается многими «отцом» нейроэндокринологии. Харрису, профессору анатомии доктора Ли в Оксфордском университете , приписывают доказательство того, что передняя доля гипофиза у млекопитающих регулируется гормонами, выделяемыми гипоталамическими нейронами в портальную циркуляцию гипоталамогипофиза . Напротив, гормоны задней доли гипофиза секретируются в системный кровоток непосредственно из нервных окончаний нейронов гипоталамуса. Эта основополагающая работа была проделана в сотрудничестве с Дорой Якобсон из Лундского университета .[12]

Первыми из этих факторов, которые необходимо идентифицировать, являются тиреотропин-рилизинг-гормон (TRH) и гонадотропин-рилизинг-гормон (GnRH). ТРГ представляет собой небольшой пептид , который стимулирует секрецию из тиреотропного гормона ; ГнРГ (также называемый рилизинг-гормоном лютеинизирующего гормона) стимулирует секрецию лютеинизирующего гормона и фолликулостимулирующего гормона .

Гиймены , [13] студент - медик из faculté де Médecine Лиона , и Эндрю В. Шалли из Университета Тулейны изолировали эти факторы из гипоталамуса овец и свиней, а затем определили их структуру. Гийемен и Шалли были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1977 году за их вклад в понимание «производства пептидных гормонов в мозге».

В 1952 году Андор Сентиваньи из Университета Южной Флориды и Геза Филипп написали первую в мире исследовательскую работу, показывающую, как нейронный контроль иммунитета осуществляется через гипоталамус. [14]

Современный прицел [ править ]

Сегодня нейроэндокринология охватывает широкий круг вопросов, которые прямо или косвенно возникли из основной концепции нейроэндокринных нейронов. Нейроэндокринные нейроны контролируют гонады , стероиды которых , в свою очередь, влияют на мозг, как и кортикостероиды, выделяемые надпочечниками.под влиянием адренокортикотропного гормона. Изучение этих обратных связей стало прерогативой нейроэндокринологов. Пептиды, секретируемые нейроэндокринными нейронами гипоталамуса в кровь, также высвобождаются в мозг, и центральные действия часто дополняют периферические действия. Таким образом, понимание этих центральных действий также стало прерогативой нейроэндокринологов, иногда даже когда эти пептиды появлялись в совершенно разных частях мозга, которые, по-видимому, выполняли функции, не связанные с эндокринной регуляцией. В периферической нервной системе были обнаружены нейроэндокринные нейроны , регулирующие, например, пищеварение . Клетки мозгового вещества надпочечников , выделяющие адреналин иДоказано, что норадреналин обладает свойствами между эндокринными клетками и нейронами и оказался выдающейся модельной системой, например, для изучения молекулярных механизмов экзоцитоза . И они тоже стали нейроэндокринными системами.

Нейроэндокринные системы сыграли важную роль в нашем понимании многих основных принципов нейробиологии и физиологии , например, в нашем понимании взаимодействия стимула и секреции . [15] Происхождение и значение формирования паттерна в нейроэндокринной секреции по-прежнему являются доминирующими темами в нейроэндокринологии сегодня.

Нейроэндокринология также используется как неотъемлемая часть понимания и лечения нейробиологических заболеваний мозга . Одним из примеров является усиление лечения симптомов настроения гормоном щитовидной железы. [16] Другой пример - обнаружение проблемы транстиретина (транспорта тироксина) в спинномозговой жидкости у некоторых пациентов с диагнозом шизофрения. [17]

См. Также [ править ]

  • Поведенческая эндокринология
  • Молекулярная нейробиология
  • Нейрохимия
  • Нейроэндокринная клетка
  • Нейроэндокринная опухоль
  • Нейрофармакология
  • Неврология
  • Ось кишечник – мозг

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Эндокринная система и нейроэндокринология :: Центр изучения ДНК" . www.dnalc.org . Проверено 12 мая 2018 .
  2. ^ a b c d Malenka RC, Nestler EJ, Hyman SE (2009). «Глава 10: Нейронный и нейроэндокринный контроль внутренней среды». В Sydor A, Brown RY (ред.). Молекулярная нейрофармакология: Фонд клинической неврологии (2-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. С. 246, 248–259. ISBN 9780071481274.
    • Гипоталамо-нейрогипофизарная система секретирует два пептидных гормона непосредственно в кровь, вазопрессин и окситоцин. ...
    • Ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники (HPA). Он содержит фактор высвобождения кортикотропина (CRF), высвобождаемый гипоталамусом; адренокортикотропный гормон (АКТГ), выделяемый передней долей гипофиза; и глюкокортикоиды, выделяемые корой надпочечников.
    • Ось гипоталамус-гипофиз-щитовидная железа состоит из гипоталамического тиреотропин-рилизинг-гормона (ТРГ); гормон передней доли гипофиза, тиреотропный гормон (ТТГ); и гормоны щитовидной железы Т 3 и Т 4 .
    • Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось включает гипоталамический гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ), лютеинизирующий гормон передней доли гипофиза (ЛГ) и фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и гонадные стероиды.
  3. ^ Blazquez M, Bosma PT, Fraser EJ, Van Look KJ, Трюдо VL (июнь 1998). «Рыбы как модели нейроэндокринной регуляции воспроизводства и роста». Сравнительная биохимия и физиология С . 119 (3): 345–364. DOI : 10.1016 / S0742-8413 (98) 00023-1 . ISSN 0742-8413 . PMID 9827007 .  
  4. ^ Ратка, Анна; Сутанто, Винарди; Блумерс, Маргрит; де Клоет, Рональд (1989). «О роли мозговых минералокортикоидных (тип I) и глюкокортикоидных (тип II) рецепторов в нейроэндокринной регуляции». Нейроэндокринология . 50 (2): 117–123. DOI : 10.1159 / 000125210 . ISSN 0028-3835 . PMID 2550833 .  
  5. ^ Вебстер, Жанетт I; Тонелли, Леонардо; Штернберг, Эстер М (2002). «Нейроэндокринная регуляция иммунитета» (PDF) . Ежегодный обзор иммунологии . 20 : 125–163. DOI : 10.1146 / annurev.immunol.20.082401.104914 . ISSN 0732-0582 . PMID 11861600 . Архивировано из оригинального (PDF) 12 декабря 2013 года.   
  6. ^ McMinn, JE; Баскин Д.Г.; Шварц, MW (2000). «Нейроэндокринные механизмы, регулирующие потребление пищи и массу тела». Обзоры ожирения . 1 (1): 37–46. DOI : 10.1046 / j.1467-789x.2000.00007.x . ISSN 1467-789X . PMID 12119644 .  
  7. ^ Дэвидсон Р.Дж., Льюис Д.А., Сплав LB, Амарал Д.Г., Буш Г., Коэн Д.Д., Древец В.С., Фарах М.Дж., Каган Дж., Макклелланд Д.Л., Нолен-Хуксема С., Петерсон Б.С. (2002). «Нервные и поведенческие субстраты настроения и регуляции настроения». Биол. Психиатрия . 52 (6): 478–502. CiteSeerX 10.1.1.558.6231 . DOI : 10.1016 / S0006-3223 (02) 01458-0 . ISSN 0006-3223 . PMID 12361665 .   
  8. ↑ Antunes-Rodrigues, Хосе; Кастро, Маргарет Де; Элиас, Люсила Л.К .; Валенса, Марсело М .; Макканн, Сэмюэл М. (1 января 2004 г.). «Нейроэндокринный контроль метаболизма жидкостей организма». Физиологические обзоры . 84 (1): 169–208. DOI : 10.1152 / Physrev.00017.2003 . ISSN 1522-1210 . PMID 14715914 .  
  9. ^ Lenkei, Z; Corvol, P; Льоренс-Кортес, К. (май 1995 г.). «Подтип рецептора ангиотензина AT1A преобладает в областях переднего мозга крысы, участвующих в артериальном давлении, гомеостазе жидкости тела и нейроэндокринном контроле». Молекулярное исследование мозга . 30 (1): 53–60. DOI : 10.1016 / 0169-328X (94) 00272-G . ISSN 0169-328X . PMID 7609644 .  
  10. ^ Шаррер, Эрнст; Шаррер, Берта (1 января 1945 г.). «Нейросекреция» . Физиологические обзоры . 25 (1): 171–181. DOI : 10.1152 / Physrev.1945.25.1.171 . ISSN 1522-1210 . 
  11. ^ Raisman, G (1997). «Стремление объяснить непонятное: Джеффри Харрис и открытие нейронного контроля над гипофизом» (PDF) . Ежегодный обзор нейробиологии . 20 : 533–566. DOI : 10.1146 / annurev.neuro.20.1.533 . ISSN 0147-006X . PMID 9056724 . Архивировано из оригинального (PDF) 2007-07-03 . Проверено 10 февраля 2006 .   
  12. ^ Breatnach, CS; Мойнихан, JB (2013). «Первые леди в создании основ нейроэндокринологии» (PDF) . Ирландский журнал медицинских наук . 182 (1): 143–147. DOI : 10.1007 / s11845-012-0830-9 . PMID 22581099 .  
  13. ^ Гийемен, Роджер; Schally, Andrew V .; Липскомб, Гарри С .; Андерсен, Ричард Н .; Лонг, Джон М. (1 апреля 1962 г.). «О наличии в гипоталамусе свиньи (β-кортикотропин-высвобождающего фактора, α- и (β-меланоцит-стимулирующих гормонов, адренокортикотропина, лизин-вазопрессина и окситоцина») . Эндокринология . 70 (4): 471–477. Doi : 10.1210 / endo. -70-4-471 . ISSN 1945-7170 . PMID 13902822 .  [ постоянная мертвая ссылка ]
  14. ^ Berczi, Иштван (2010). "Мемориал доктора Андора Сентиваньи" . Университет Манитобы. Архивировано из оригинала на 2009-02-10. (Предупреждение: автоматическая фоновая музыка)
  15. ^ Мислер, Стэнли (1 сентября 2009 г.). «Объединяющие концепции в связи стимул-секреция в эндокринных клетках и некоторые значения для терапии» . Достижения в физиологическом образовании . 33 (3): 175–186. DOI : 10.1152 / advan.90213.2008 . ISSN 1522-1229 . PMC 3747786 . PMID 19745043 .   
  16. ^ Geracioti TD (2006). «Определение психиатрических проявлений гипотиреоза» . Современная психиатрия . 5 (11): 98–117.
  17. ^ Хуанг Дж. Т., Левик FM, Оксли Д., Ван Л., Харрис Н., Кете Д., Герт К. В., Нолден Б. М., Гросс С., Шрайбер Д., Рид Б., Bahn S (ноябрь 2006 г.). «Биомаркеры заболеваний спинномозговой жидкости у пациентов с психозом впервые» . PLOS Medicine . 3 (11): e428. DOI : 10.1371 / journal.pmed.0030428 . ISSN 1549-1676 . PMC 1630717 . PMID 17090210 .   
  • Миллингтон Дж., Букингем Дж. К. (1992). «Пептиды тимуса и нейроэндокринно-иммунная связь». J. Endocrinol . 133 (2): 163–8. DOI : 10,1677 / joe.0.1330163 . PMID  1613418 .