Fizjologiczne skutki działania hormonów gonadotropowych i steroidowych

W przysadce mózgowej produkowane są gonadotropiny: lutropina (LH) i folikulotropina (FSH). Głównym ich zadaniem jest oddziaływanie na jajnik pobudzając go do wytwarzania steroidów płciowych oraz do gametogenezy. FSH odpowiedzialna jest za pobudzenie procesów wzrostowych jąder u mężczyzn, wydzielanie białka wiążącego androgeny,w komórkach Sertoliego przyczyniając się w ten sposób do zapewnienia wysokiego stężenia testosteronu, a tym samym do podtrzymania procesu spermatogenezy. LH u mężczyzn jest niezbędne do indukcji wydzielania testosteronu przez komórki śródmiąższowe jąder [Herbison, 1998; Buffet and Bouhard, 2001].

U kobiet lutropina pobudza wytwarzanie hormonów steroidowych w jajniku (estrogenów i progesteronu), owulację, wyrzut komórki jajowej z jajnika, rozwój ciałka żółtego oraz pobudza je do wydzielania progesteronu [Bańkowski, 2004; Słomko, 2008]. Wpływ lutropiny na proces luteinizacji i owulacji przedstawiono na rycinie 25.

Ryc. 25 Wpływ hormonu lutropowego na luteinizację i owulację

Folikulotropina wpływa na proliferację komórek ziarnistych, rozwój pęcherzyka Graafa, produkcję płynu pęcherzykowego, jak również na wydzielanie estrogenów, produkcję swoistego białka wiążącego androgeny i inhibinę. Wraz z estrogenami stymuluje pojawienie się receptorów dla lutropiny [Bernard et al., 2010; Richards and Pangas, 2010].

Hormony folikulotropowy i lutropowy związane z receptorami i aktywnym białkiem G powodują aktywację cyklazy adenylowej i polifosfatazy oraz są odpowiedzialne za indukcję tworzenia aromatazy [Karck and Keck, 2002; Greenspan and Gardner, 2004; Shemesh, 2001].

Estrogeny produkowane głównie w jajniku, korze nadnerczy swojego działania nie ograniczają tylko do wpływu na cykl płciowy kobiety, lecz również wpływają na przemiany metaboliczne organizmu człowieka [Słomko, 2008; Riggs et al., 2000]. Odpowiedzialne są głownie za rozwój tkanek niezbędnych w procesie reprodukcji, syntezę rRNA, tRNA, mRNA i DNA. W okresie dojrzewania płciowego warunkują ukształtowanie drugo- i trzeciorzędowych cech płciowych wpływając na rozwój

pochwy, macicy, jajowodów, zewnętrznych narządów płciowych. Estradiol odpowiedzialny jest za wzrost i rozłożenie tkanki tłuszczowej w sposób charakterystyczny dla żeńskiej budowy ciała, głównie w obrębie bioder i gruczołów sutkowych (rozwój podścieliska łącznotkankowego i tkanki tłuszczowej) [Cato et al., 2000; Pisarski, 2001]. Wpływa na proliferację nabłonka kanalików i pęcherzyków gruczołowych w obrębie gruczołów sutkowych. Jest odpowiedzialny za występujące w macicy zmiany wzrostowe ze zwiększeniem ilości mitoz w podścielisku. Następuje wzrost masy mięśniowej w macicy, natomiast poprzez pobudzenie syntezy prostaglandyn, wpływających na zwiększenie pobudliwości skurczowej zarówno macicy, jak i kurczliwości i perystaltyki jajowodów. Estrogeny są również odpowiedzialne za wydzielanie przez nabłonek szyjki macicy przeźroczystego śluzu bogatego w mukopolisacharydy i sole, umożliwiającego penetrację przez plemniki. Równocześnie z tym procesem następuje rozluźnienie błony mięśniowej okrężnej szyjki macicy [Conneely, 2001; Lachowicz - Ochędalska, 2004]. W pochwie estrogeny powodują wzrost, dojrzewanie, a także złuszczanie się jej nabłonka z równoczesnym zwiększeniem liczby dojrzałych komórek w warstwach powierzchownych. Następuje obniżenie pH jej środowiska. Wraz z prostaglandynami mogą być przyczyną zniszczenia ciałka żółtego. Głównie 17- estradiol indukuje szczyt wydzielania LH na drodze dodatniego sprzężenia zwrotnego. Estrogeny są również odpowiedzialne za zwiększenie pigmentacji skóry w okolicy narządów płciowych, jak i brodawek sutkowych, a także wpływają na miękkość skóry [Adashi, 1994; Auger, 2004; Skabała, 2008; Katsu, et al. 2010].

Poza działaniem typowym dla regulacji rozrodczej człowieka estrogeny posiadają również działanie ogólnoustrojowe. Zwiększają wydzielanie kalcytoniny, przez co pobudzają działanie osteoblasyczne. Powodują hamowanie działania osteolitycznego parathormonu (PTH) na kości. Niedobory estrogenów powstające w okresie menopauzy w wyniku utraty cykliczności czynnościowej osi podwzgórze – przysadka – jajnik są powodem zwiększenia ryzyka wystąpienia osteoporozy [Johnston, 1996; Kłoś et al., 2001; Bjelica et al., 2003; Clarke, 2004]. Estrogeny wpływają na procesy krzepnięcia krwi poprzez zwiększenie stężenia czynnika II, VII, IX, X, plazminogenu oraz adhezję płytek i osłabienie działania heparyny. Wykazują wpływ na reaktywność naczyń wieńcowych, sekrecję tlenku azotu, a także wydzielanie endoteliny i tromboksanu. Powodują rozszerzenie naczyń krwionośnych również poprzez wpływ na prostacyklinę, poprawę ukrwienia i odżywienia tkanek (w połączeniu z działaniem

innych czynników) [Rosner et al., 1991; Ruggiero and Likis, 2002]. Zmieniają profil lipidowy u kobiet. Wpływają na zwiększenie oksydacji alkoholu. Dodatkowo estrogeny oddziaływają na syntezę tłuszczów, białek, zasad purynowych i pirymidynowych poprzez zmianę działania kofaktorów transhydrogenazy NADPH/NAD. Te hormony steroidowe jajnika biorą udział w biosyntezie białek wiążących hormony gruczołu tarczowego - transkorytyny (TBG) i nadnerczy (CBG) oraz wpływają na stężenie glukozy i insuliny poprzez działanie na funkcjonowanie komórek beta w wątrobie. Połączenia z globuliną i transkorytyną, charakteryzujące się silnym powinowactwem, wysoką swoistością wiązań przekładającą się na ich aktywność biologiczną stanowią rodzaj rezerwuaru zapobiegającego nagłym zmianom stężenia tego hormonu [Karck and Keck, 2002; Wood, 2005]. Regulują procesy energetyczne organizmu oraz działają na ośrodek termoregulacji powodując stabilizację temperatury ciała. Poprzez wpływ na zatrzymanie wody i sodu w organizmie powodują zwiększanie przepuszczalności błon komórkowych, wzmagają nawodnienie tkanek, wpływają na poprawę krążenia, a tym samym poprawiają elastyczność skóry i stan błon śluzowych. Korzystnie wpływają na stan psychiczny i emocjonalny kobiety, wzmagają libido. Przewlekłe narażenia na wolny estradiol zwiększa prawdopodobieństwo nowotworów estrogenozależnych [Greenspan and Gardner 2004; Hirai, 2005; Fortunati and Catalano, 2006].

Drugim ważnym hormonem steroidowym wytwarzanym głównie przez jajnik jest progesteron. Wykazuje on wielokierunkowe działanie zarówno synergistyczne, jak i antagonistyczne z estrogenami. Wpływa na zmiany w błonie śluzowej macicy uprzednio przygotowanej przez estrogen w każdym cyklu miesiączkowym. Powoduje wzrost podścieliska, pobudza wydzielanie gruczołów z jednoczesnym blokowaniem przerostu endometrium (wywołanym przez estrogeny) [Conneely et al. 2003; Brinton et al., 2008; Słomko, 2008]. Również wpływa na redukcję receptorów estrogenowych i progesteronowych (indukowanych przez estrogeny) oraz osłabia reakcję tkanek na działanie obu hormonów. Dzięki temu umożliwia implantację zapłodnionego jaja. Utrzymanie go możliwe jest dzięki przekrwieniu i rozpulchnieniu mięśnia macicy, a także zniesieniu samoistnej lub indukowanej reaktywności skurczowej macicy. Po działaniu estrogenów na śluz szyjkowy umożliwiający zapłodnienie, progesteron wywołuje zwiększenie jego gęstości, kaszkowatość uniemożliwiając tym samym przenikliwość dla plemników [Pisarski et al., 2001; Okubo and Honjo, 2006]. W gruczołach sutkowych pobudza wzrost pęcherzyków gruczołowych i ogranicza nadmierny wzrost nabłonka przewodów. Jest to działanie synergistyczne z estrogenami

[Zalanyi, 2001; Greenspan and Gardner, 2004; Tajima et al., 2006]. Gestagen wywiera działanie ogólnoustrojowe. Wywołuje zmiany metaboliczne węglowodanów (obniżając działanie hipoglikemiczne insuliny, a także zwiększając stężenie glikogenu w tkankach), białek (obniża wartości stężeń aminokwasów w surowicy) i lipidów. Wpływa na obniżenie napięcia mięśni gładkich układu moczowego. W kanalikach nerkowych progesteron współzawodniczy z aldosteronem przez co zmniejszone jest wchłanianie zwrotne jonów sodowych. Konsekwencją jest wzrost wydzielania aldosteronu przez korę nadnerczy. Zwiększone jest również wydzielanie fosforu. Innym działaniem ogólnoustrojowym progesteronu jest jego wpływ na funkcjonowanie ośrodków oddechowych. Antyandrogenne działanie progesteronu wpływa na stan skóry człowieka. Progesteron wraz z steroidami pochodnymi wykazuje również działanie nasenne, a także powoduje obniżenie nastroju poprzez działanie depresyjne na ośrodkowy układ nerwowy i jest współodpowiedzialny za zespół napięcia przedmiesiączkowego. Wpływa na funkcje poznawcze zwiększając pamięć wzrokową. Pobudza formowania kości, a także na zmniejsza obrót kostny [Karck and Keck, 2002; Stouffer, 2003; Skabała, 2008].