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La hormona descubierta en cerebros del pájaro también desempeña papel principal en sistema reproductivo mamífero

La Universidad de California, Berkeley, investigadores ha descubierto a un nuevo actor en el sistema reproductivo mamífero, una hormona que llena un papel sospechoso de largo, pero hasta ahora desapercibido.

La hormona, una pequeña proteína, o el péptido, llamado hormona gonadotropina-inhibitoria (GnIH), pone los frenos en la reproducción directamente inhibiendo la acción de la hormona central del sistema reproductivo - gonadotropina que libera la hormona (GnRH). GnRH estimula la glándula pituitaria para activar el sistema reproductivo, mientras que GnIH aparece reducir los efectos del estímulo de GnRH.

Los investigadores han buscado de largo los inhibidores de gonadotropinas pituitarias, pero muchos habían venido creer que un inhibidor tan directo era inverosímil en el molde complejo de hormonas y factores en el sistema reproductivo. La hormona de inhibición o de frenado puede complementar el papel del “acelerador” desempeñado por otra hormona recientemente descubierta, el kisspeptin, que estimula GnRH.

El descubrimiento en ratas, ratones y hámsteres de este nuevo sistema para la reproducción de regulación sugiere fuertemente que la hormona desempeña un papel similar en los sistemas reproductivos de seres humanos y de otros mamíferos. El genoma humano, de hecho, contiene un gen para GnIH.

Si el nuevo encontrar se refleja en seres humanos y otros mamíferos, ofrecería a médicos otros medios de pellizcar el sistema reproductivo para reparar los problemas que colocan de infertilidad a la pubertad precoz, y también provee de los criadores animales una nueva manera de manipular la productividad del ganado.

Las conclusión de Kriegsfeld y de los colegas se denuncian esta semana en la edición temprana en línea de procedimientos de la National Academy of Sciences.

El sistema reproductivo humano se regula como un termostato, con varias hormonas y factores producidos a lo largo del “eje reproductivo” que actúa vía bucles de retroalimentación para guardar las hormonas de la carrocería dentro del alcance óptimo para la fertilidad y el apareamiento acertado. El jefe del eje es el hipotálamo GnRH-que produce del cerebro, que comunica vía un portal de la sangre con el pituitary anterior y estimula la producción de la gonadotropina de las hormonas, de la hormona luteinizing y de la hormona el estimular de folículo.

Estas hormonas se vacian en la circulación sanguínea y hacen su manera a las gónadas, donde en varones estimulan la producción de testosterona y la maduración de la esperma. En hembras, las hormonas estimulan la producción de estradiol, de una hormona esteroide del sexo y de la forma principal de la carrocería del estrógeno, y regulan la ovulación, la producción de huevos fértiles.

Estradiol y la testosterona, a su vez, retroactúan en el pituitary para cerrar la producción de hormonas pituitarias, estableciendo la reacción que guarda las hormonas del sexo de la carrocería en incluso una quilla.

Estradiol también trabaja más arriba en el cerebro, en el hipotálamo, para ramp abajo de la producción de GnRH, pero cómo éste trabaja ha sido un misterio relativo. El nuevo estudio ofrece una respuesta: Estradiol estimula las células en el núcleo dorsomedial del hipotálamo para producir GnIH, que aparece actuar directamente en las células en el hipotálamo para apagar su producción de GnRH.

“Aquí, tenemos un camino de los nervios nuevo que median las acciones reguladoras de los esteroides del sexo,” dijo la lanza Kriegsfeld, profesor adjunto de Uc Berkeley de la psicología.

“Éste es un ejemplo del sistema reproductivo que es ajustado,” dijo a George Bentley, profesor adjunto de Uc Berkeley de la biología integrante. “Sabemos mucho sobre la regla gruesa del sistema reproductivo, pero ajustando no se ha entendido bien en absoluto.”

GnIH fue descubierto hace cinco años en codornices por los investigadores japoneses llevados por Kazuyoshi Tsutsui, profesor en la facultad de artes y de ciencias integrados en la universidad de Hiroshima. El descubrimiento suministró uno de los pedazos restantes pasados del sistema de la hormona del pájaro esa reproducción de los mandos. GnIH parecía ser el antagonista faltante que apaga gonadotropinas pituitarias, y el trabajo por Tsutsui y Bentley en codornices y gorriones blanco-coronados confirmó su papel en el rechazo de la producción de GnRH y así apagar las gónadas.

Mientras que Bentley colaboró con Tsutsui para determinar cómo GnIH trabaja en pájaros, los dos también combinados hacia arriba con Kriegsfeld para explorar las implicaciones en mamíferos. Kriegsfeld comenzó a colaborar con el grupo como becario postdoctoral que trabajaba con la plata de Rae, el profesor de Kaplan de ciencias naturales y físicas en la universidad de Barnard, y el profesor de la psicología en la Universidad de Columbia, y ha continuado esta investigación en su propio laboratorio como profesor adjunto. Usando los anticuerpos fluorescentes a GnIH, podían localizar donde en el cerebro se hace la hormona: en los nervios del hipotálamo dorsomedial. Los axones del proyecto de estos nervios a las áreas numerosas del cerebro donde las células nerviosas producen GnRH, y de la coloración mostrado que estos axones contacto GnRH-producir las células, sugiriendo efectos directos.

Como en pájaros, GnIH también inhibe rápidamente la producción de hormona luteinizing por el pituitary, ellos mostró. Junto con el hecho de que las células que contienen GnIH también tengan receptores para estrógeno-como las composiciones tales como estradiol, las pruebas combinadas sugieren que GnIH es un inhibidor directo de GnRH.

Porque las neuronas produciendo y secretando GnIH envían sus axones en muchas áreas del cerebro, GnIH puede tener otros efectos sobre el cerebro, también.

“Aunque no sabemos en mamíferos donde están los receptores para GnIH, parece la hormona produce efectos múltiples en el cerebro,” Bentley dijo. “En pájaros, la hormona no sólo afecta a las hormonas reproductivas, pero también a comportamiento sexual en hembras, tales como disposición para copulate.”

Interesante, las neuronas que producen GnIH están en un área del cerebro, el núcleo dorsomedial del hipotálamo, que coordina e integra la información de los estímulos externos, los sentidos y de entradas de motivación y emocionales.

“Es lotes de servicio probables de funciones referente a comportamientos motivados, tales como reproducción o introducir,” Kriegsfeld dijo.

Kriegsfeld y Bentley proyectan continuar su investigación del papel de GnIH en pájaros y los mamíferos, con la ayuda del becario postdoctoral Takayoshi Ubuka, antes del laboratorio de Tsutsui en Japón, y los colegas de la universidad de Hiroshima de Tsutsui, Kazuhiko Inoue y Kazuyoshi Ukena. También los co-autores del papel de PNAS eran Dan Feng Mei y plata de Rae de los departamentos de la universidad y de Universidad de Columbia de Barnard de la psicología, y Alex O. Mason del departamento de Uc Berkeley de la psicología. Kriegsfeld, Bentley y el albañil también son piezas del instituto de la neurología de las voluntades de Helen de Uc Berkeley. Tsutsui y Ukena también se afilían con la investigación de la base para la ciencia y la tecnología evolutivas en la ciencia de Japón de Tokio y la corporación de la tecnología. La plata de Rae es también profesor en el departamento de la anatomía y de la biología celular en las ciencias de la salud de la Universidad de Columbia.