O ΥΠΟΘΑΛΑΜΟΣ ΚΑΙ Η ΝΕΥΡΟΕΝ ΟΚΡΙΝΟΛΟΓΙΑ

Transcript

1 O ΥΠΟΘΑΛΑΜΟΣ ΚΑΙ Η ΝΕΥΡΟΕΝ ΟΚΡΙΝΟΛΟΓΙΑ Κωνσταντίνος Καλλαράς Ιατρός Παθολόγος Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Πειραματικής Φυσιολογίας Ιατρικής Σχολής Α.Π.Θ.

2 Ο υποθάλαμος

3 Ο υποθάλαμος 1)Πρόσθιο τμήμα 2)Κεντρικό τμήμα 3)Οπίσθιο τμήμα

4 Η κάτω επιφάνεια του εγκεφάλου

5 Figure 7-2 Normal anatomy of the human hypothalamic-pituitary unit in sagittal (A) and coronal planes (B). Structures that are visible in the T1-weighted magnetic resonance images (left panels) are identified in the corresponding diagrams (right panels). The hypothalamus is bounded anteriorly by the optic chiasm, laterally by the sulci formed with the temporal lobes, and posteriorly by the mammillary bodies (in which the mammillary nuclei are located). Dorsally, the hypothalamus is delineated from the thalamus by the hypothalamic sulcus. The smooth, rounded base of the hypothalamus is the tuber cinereum; the pituitary stalk descends from its central region, which is termed the median eminence. The median eminence stands out from the rest of the tuber cinereum because of its dense vascularity, which is formed by the primary plexus of the hypophyseal-portal system. The long portal veins run along the ventral surface of the pituitary stalk. Note the location of the pituitary stalk, the hyperintense signal (white) from the posterior pituitary (panel A, left), and the anatomic relationships of the pituitary gland to the optic chiasm, the optic nerves, and the cavernous sinuses. (MRI images courtesy of Dr. David M. Cook, Oregon Health & Science University.) Kronenberg: Williams Textbook of Endocrinology, 11th ed.

6 Οι πυρήνες του υποθαλάμου Ganong w. Review of Medical Physiology, 21eth ed., 2003

7

8 Οι συνδέσεις του υποθαλάμου Πολυάριθμες: ο υποθάλαμος «κoμβικό σημείο» κατά τον Nauta Προσαγωγές: -μετωπιαίος λοβός -οσφρητικός λοβός -αμυγδαλοειδής πυρήν -ιππόκαμπος Απαγωγές: -οπτικός θάλαμος -υπόφυση (αγγειακή και νευρική σύνδεση) -δικτυωτός σχηματισμός -προμήκης

9 Kronenberg: Williams Textbook of Endocrinology, 11th ed.

10 Η υπόφυση (Saladin. Anatomy & Physiology:The Unity of Form and Function. 3rd Edition The McGraw Hill Companies, 2003) Ganong w. Review of Medical Physiology, 21eth ed., 2003

11 Ηυπόφυση

12 Το υποθαλαμο- ϋποφυσιακό σύστημα

13 Το υποθαλαμο- αδενοϋπο- φυσιακό σύστημα

14 Το υποθαλαμο -αδενοϋπο- φυσιακό σύστημα

15 Το υποθαλαμο- νευροϋποφυ- σιακό σύστημα Το υποθαλαμο- αδενοϋποφυσι- ακό σύστημα (Saladin. Anatomy & Physiology:The Unity of Form and Function. 3rd Edition The McGraw Hill Companies, 2003)

16 Οι υποφυσιοτρόπες ορμόνες του υποθαλάμου

17

18 TRΗ Παραγωγή Έσω περιοχή PVN Θάλαμος Επίφυση Νευροϋπόφυση ΓΣΣ Πάγκρεας Αναστέλλεται από: Ντοπαμίνη SS

19 GRH Παραγωγή Τοξοειδής πυρήν VMN Άλλες εγκεφαλικές περιοχές Πλακούντας Αναστέλλεται από: SSSS GHGH

20 SS ή GIH Παραγωγή: Περικοιλιακή περιοχή υποθαλάμου Πρόσθιος υποθάλαμος ΚΝΣ Πάγκρεας (κύτταρα D νησιδίων) Βλεννογόνος εντέρου και στομάχου Θυρεοειδή Σιελογόνους αδένες

21 CRH ιεγείρουν την έκκριση: -χολινεργικές -σεροτονινεργικές Αναστέλλουν: -αδρενεργικές -GABAεργικές Παράγεται από νευρώνες του πρόσθιου τμήματος του PVN Εντοπίζεται σε μέσο έπαρμα, άλλες περιοχές εγκεφάλου, ΝΜ, πνεύμονες, ήπαρ, πάγκρεας, πλακούντα

22 LRH(GnRH) και FRH GnRH LH:FSH 7:2 (στεροειδικός( προ- προγραμματισμός) Υποφυσιοτροπική περιοχή (τονική απελευθέρωση) Προοπτική περιοχή (αποστολή περιοδικών ώσεων προς υποφυσιοτροπική: φασική αύξηση εκκρίσεως GnRH)

23 LRH(GnRH) και FRH ιέγερση αμυγδαλοειδούς πυρήνα δραστηριότητα προοπτικής περιοχής Εκκριση κατά ώσεις (χαμηλή συχνότητα έκκριση LH & FSH Pro-GnRH δεκαπεπτίδιο GnRH & GAP (56 αμινοξέα) (διεγείρει έκκριση FSH κυρίως, αναστέλλει την PRL FRH FSH?

24 PIH και PRH PIH = ντοπαμίνη. Παραπλήσια δράση: L-Dopa, βρωμοκρυπτίνη, απομορφίνη Ντοπαμινεργικοί νευρώνες: στον τοξοειδή πυρήνα Αναστολή έκκρισης PIH: οιστρογόνα σε κανονικές δόσεις ιέγερση της έκκρισης PIH: οιστρογόνα σε μεγάλες Ντοπαμίνη τονική διέγερση της έκκρισης GABA αναστολή έκκρισης PRL ράση PRH: TRH, ADH, VIP, σεροτονίνη

25 MIF και MRF MIF: Pro-Leu Leu-Gly-NH 2 (ταυτόσημο με πλάγια άλυσο της ΟΤ) Στον άνθρωπο: θεραπευτική δράση σε Ν. Parkinson Έλεγχος MSH: όχι από πυλαίο σύστημα αλλά από ντοπαμινεργική οδό με αφετηρία τον τοξοειδή πυρήνα

26 Figure Location of cell bodies of hypophysiotropic hormone-secreting neurons projected on a ventral view of the hypothalamus and pituitary of the rat. AL, anterior lobe; ARC, arcuate nucleus; BA, basilar artery; DA, dopamine; IC, internal carotid artery; IL, intermediate lobe; MC, middle cerebral artery; ME, median eminence; PC, posterior cerebral artery; Peri, periventricular nucleus; PL, posterior lobe; PV, paraventricular nucleus; SO, supraoptic nucleus. The names of the hormones are enclosed in boxes. (Courtesy of LW Swanson and ET Cunningham Jr.) William F. Ganong REVIEW OF MEDICAL PHYSIOLOGY - 21st Ed. (2003)

27 Figure Aminergic pathways in rat brain. The pathways in humans appear to be similar. The two principal nor-adrenergic systems (locus ceruleus and lateral tegmental) are shown separately. Olf B, olfactory bulb; Thal, thalamus; ST, stria terminalis; DMNV, dorsal motor nucleus of vagus; NTS, nucleus of tractus solitarius; PG, periaqueductal gray; NS, nigrostriatal system; MC, mesocortical system; PV, periventricular system; IH, incertohypothalamic system; TI, tuberoinfundibular system; D, M, and CS, dorsal, medial, and central superior raphe nuclei William F. Ganong REVIEW OF MEDICAL PHYSIOLOGY - 21st Ed. (2003)

28 William F. Ganong REVIEW OF MEDICAL PHYSIOLOGY - 21st Ed. (2003) Figure Tuberoinfundibular dopaminergic system. Transverse section of rat hypothalamus (fluorescent stain). Note the dopaminergic cell bodies in the arcuate nuclei on either side of the third ventricle and, at the bottom, the dopaminergic endings on the portal hypophysial vessels in the external layer of the median eminence. (Reproduced, with permission, from Hokfelt T, Fuxe K: On the morphology and the neuroendocrine role of the hypothalamic catecholamine neurons. In: Brain-Endocrine Interaction. Knigge K, Scott D, Weindl A [editors]. Karger, 1972.)

29 Figure Distribution of β- endorphin neurons (left) and enkephalin neurons (right) in the brain. (Reproduced, with permission, from Barchas JD et al: Behavioral neurochemistry: Neuroregulatory and behavioral states. Science 1978;200:964. Copyright 1978 by the American Association for the Advancement of Science.) William F. Ganong REVIEW OF MEDICAL PHYSIOLOGY - 21st Ed. (2003)

30 Μηχανισμοί δράσεως υποθαλαμικών ορμονών (I) GnRH,, GRH, GIH, CRH: έκκριση κατά ώσεις. TRH?? ράση διά μέσου υποδοχέων κυτταρικής μεμβράνης (Ca 2+, IP 3 -DAG, c-amp) c ιέγερση όχι μόνο απελευθέρωσης αποθηκευμένων αδενοϋποφυσιακών ορμονών αλλά και σύνθεσης Τροποποίηση της δραστικότητας των αδενοϋποφυσιακών ορμονών με προσθήκη σακχάρων, σιαλικού οξέος ή με φωσφορυλίωση (posttranslational processing)

31 Μηχανισμοί δράσεως υποθαλαμικών ορμονών (II) ιέγερση σύνθεσης RNA και πρωτεϊνών, επίταση «έκφρασης πρωτοογκογονιδίων», διέγερση ενσωμάτωσης [Η 3 ] θυμιδίνης στο DNA Μηχανισμός δράσης ανασταλτικών ορμονών: αναστολή δραστικότητας αδελκυκλάσης, επίταση δραστικότητας φωσφοδιεστεράσης, διαταραχή διαμεμβρανικής μεταφοράς Ca 2+ ράση επηρεάζεται από ορμόνες αδένων-στόχος αδενοϋποφυσιακών ορμονών (θυροξίνη, γεννητικών αδένων, φλοιεπινεφριδιακές) καθώς και από αυξητικούς παράγοντες (IGF-I). I). Ταχεία δράση (λίγα min: CRH), βραδύτερη αλλά περισσότερο παρατεινόμενη (15-45 min: TRH, GnRH)

32 Νευρικές απολήξεις στις δεκτικές ζώνες υποφυσιοτρόπων νευρώνων (I) Νοραδρενεργικές: GRH (α-υποδοχείς, GnRH,, TRH GRH (β-υποδοχείς( υποδοχείς) Ντοπαμινεργικές: GnRH,, TRH, SS, GRH, PIH Σεροτονινεργικές: GRH, PRH,CRH GnRH,, TRH Χολινεργικές: GRH, CRH SS

33 Νευρικές απολήξεις στις δεκτικές ζώνες υποφυσιοτρόπων νευρώνων (II) GABAεργικές εργικές: ή GRH PIH, CRH Ισταμινεργικές: PIH Εγκεφαλινεργικές: PIH, CRH

34 Αλληλεπίδραση νευροενδοκρινικού συστήματος και ανοσιακού IL-1( 1(μακροφάγα) CRH, GIH, TRH IL-6 6 (T-λεμφοκύτταρα λεμφοκύτταρα, μονοκύτταρα, ενδοθηλιακά) GH, PRL, LH απευθείας από υπόφυση Λεμφοκύτταρα παράγουν ACTH, β- ενδορφίνη