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A hormona descoberta em cérebros do pássaro igualmente joga o maior protagonismo no sistema reprodutivo mamífero

O University of California, Berkeley, pesquisadores descobriu um actor novo no sistema reprodutivo mamífero, uma hormona que enchesse um papel suspeitado por muito tempo, mas até aqui indetectado.

A hormona, uma proteína pequena, ou o peptide, chamado hormona gonadotropina-inibitório (GnIH), põem os freios sobre a reprodução directamente inibindo a acção da hormona central do sistema reprodutivo - gonadotropina que libera a hormona (GnRH). GnRH estimula a glândula pituitária para activar o sistema reprodutivo, visto que GnIH parece reduzir os efeitos da estimulação de GnRH.

Os pesquisadores têm procurado por muito tempo inibidores de gonadotropinas pituitárias, mas muitos tinham vindo acreditar que um inibidor tão directo era improvável no molde complexo das hormonas e em factores no sistema reprodutivo. A hormona de inibição ou de travagem pode complementar de “o papel do pedal gás” jogado por uma outra hormona recentemente descoberta, o kisspeptin, que estimula GnRH.

A descoberta nos ratos, nos ratos e nos hamster deste sistema novo para a reprodução de regulamento sugere fortemente que a hormona jogue um papel similar nos sistemas reprodutivos de seres humanos e de outros mamíferos. O genoma humano, de facto, contem um gene para GnIH.

Se encontrar novo é espelhado nos seres humanos e nos outros mamíferos, ofereceria a médicos uns outros meios de tweaking o sistema reprodutivo para fixar os problemas que variam da infertilidade à puberdade precoce, e igualmente fornece os criadores animais uma maneira nova de manipular a produtividade dos rebanhos animais.

Os resultados por Kriegsfeld e por colegas são relatados esta semana na edição adiantada em linha das continuações da Academia Nacional das Ciências.

O sistema reprodutivo humano é regulado como um termostato, com um número hormonas e de factores produzidos ao longo “da linha central reprodutiva” que actua através dos laços de feedback para manter as hormonas do corpo dentro da escala óptima para a fertilidade e o acoplamento bem sucedido. A cabeça da linha central é o hipotálamo deprodução do cérebro, que se comunica através de um portal do sangue com o pituitary anterior e se estimula a produção da gonadotropina das hormonas, da hormona luteinizing e da hormona de estimulação do folículo.

Estas hormonas são despejadas na circulação sanguínea e fazem sua maneira às gónada, onde nos homens estimulam a produção de testosterona e a maturação do esperma. Nas fêmeas, as hormonas estimulam a produção de estradiol, de uma hormona esteróide do sexo e do formulário principal do corpo da hormona estrogénica, e regulam a ovulação, a produção de ovos férteis.

Estradiol e a testosterona, por sua vez, são no pituitary para fechar a produção de hormonas pituitárias, estabelecendo o feedback que mantem as hormonas de sexo do corpo mesmo em uma quilha.

Estradiol igualmente trabalha mais altamente no cérebro, no hipotálamo, para ramp abaixo da produção de GnRH, mas como este trabalha foi um mistério relativo. O estudo novo dá uma resposta: Estradiol estimula pilhas no núcleo dorsomedial do hipotálamo para produzir GnIH, que parece actuar directamente em pilhas no hipotálamo para desligar sua produção de GnRH.

“Aqui, nós temos um caminho neural novo que negociamos as acções reguladoras de esteróides do sexo,” disse a lança Kriegsfeld, professor adjunto de Uc Berkeley da psicologia.

“Este é um exemplo do sistema reprodutivo que está sendo ajustado muito bem,” disse George Bentley, professor adjunto de Uc Berkeley da biologia integrative. “Nós sabemos muito sobre o regulamento bruto do sistema reprodutivo, mas ajustando-se não foi compreendido bem de todo.”

GnIH foi descoberto cinco anos há nas codorniz pelos pesquisadores japoneses conduzidos por Kazuyoshi Tsutsui, um professor na faculdade de artes e de ciências integradas na universidade de Hiroshima. A descoberta forneceu uma das últimas partes restantes do sistema da hormona do pássaro essa reprodução dos controles. GnIH pareceu ser o antagonista faltante que desliga gonadotropinas pituitárias, e o trabalho por Tsutsui e por Bentley nas codorniz e em pardais branco-coroados confirmou seu papel em girar para baixo a produção de GnRH e assim em desligar as gónada.

Quando Bentley colaborou com o Tsutsui para determinar como GnIH trabalha nos pássaros, os dois igualmente teamed acima com Kriegsfeld para explorar as implicações nos mamíferos. Kriegsfeld começou a colaborar com o grupo como um companheiro pos-doctoral que trabalha com a prata de Rae, o professor de Kaplan de ciências naturais e físicas na faculdade de Barnard, e o professor de psicologia na Universidade de Columbia, e continuou esta pesquisa em seu próprio laboratório como um professor adjunto. Usando anticorpos fluorescentes a GnIH, podiam encontrar onde no cérebro a hormona é feita: nos nervos do hipotálamo dorsomedial. Os axónio do projecto destes nervos às áreas numerosas do cérebro onde as pilhas de nervo produzem GnRH, e da mancha mostrado que estes axónio contactaram a GnRH-produção das pilhas, sugerindo efeitos directos.

Como nos pássaros, GnIH igualmente inibe ràpida a produção de hormona luteinizing pelo pituitary, eles mostrou. Junto com o facto de que as pilhas que contêm GnIH igualmente têm os receptors para hormona-como compostos tais como o estradiol, a evidência combinada sugere que GnIH seja um inibidor directo de GnRH.

Porque os neurónios produzindo e segregando GnIH enviam seus axónio em muitas áreas do cérebro, GnIH pode ter outros efeitos no cérebro, demasiado.

“Embora nós não sabemos nos mamíferos onde os receptors são para GnIH, olha como a hormona produz efeitos múltiplos no cérebro,” Bentley disse. “Nos pássaros, a hormona afecta não somente hormonas reprodutivas, mas igualmente o comportamento sexual nas fêmeas, tais como a prontidão para copulate.”

Interessante, os neurônios que produzem GnIH estão em uma área do cérebro, o núcleo dorsomedial do hipotálamo, que coordena e integra a informação dos estímulos externos, os sentidos e das entradas inspiradores e emocionais.

“É provável servindo lotes das funções em relação aos comportamentos motivado, tais como a reprodução ou a alimentação,” Kriegsfeld disse.

Kriegsfeld e Bentley planeiam continuar sua investigação do papel de GnIH nos pássaros e os mamíferos, com a ajuda do companheiro pos-doctoral Takayoshi Ubuka, anteriormente do laboratório de Tsutsui em Japão, e colegas da universidade do Hiroshima de Tsutsui, Kazuhiko Inoue e Kazuyoshi Ukena. Igualmente os co-autores do papel de PNAS eram Dan Feng Mei e prata de Rae dos departamentos da faculdade e de Universidade de Columbia de Barnard de psicologia, e Alex O. Pedreiro do departamento de Uc Berkeley de psicologia. Kriegsfeld, Bentley e o pedreiro igualmente são membros do instituto da neurociência das vontades da Helen de Uc Berkeley. Tsutsui e Ukena igualmente são afiliado com a pesquisa do núcleo para a ciência e a tecnologia evolutivas no Japão Ciência de Tóquio e Tecnologia Corporaçõ. A prata de Rae é igualmente professor no departamento da anatomia e da biologia celular em ciências da saúde da Universidade de Columbia.