Hormona liberadora de gonadotropina - Gonadotropin-releasing hormone
La hormona liberadora de gonadotropina ( GnRH ) es una hormona liberadora responsable de la liberación de la hormona estimulante del folículo (FSH) y la hormona luteinizante (LH) de la pituitaria anterior . La GnRH es una hormona peptídica tropical sintetizada y liberada por las neuronas GnRH dentro del hipotálamo . El péptido pertenece a la familia de hormonas liberadoras de gonadotropinas . Constituye el paso inicial en el eje hipotalámico-pituitario-gonadal .
Estructura
La identidad de GnRH fue aclarada por los premios Nobel de 1977 Roger Guillemin y Andrew V. Schally :
Como es estándar para la representación de péptidos , la secuencia se da desde el extremo amino al extremo carboxilo; también es estándar la omisión de la designación de quiralidad, con el supuesto de que todos los aminoácidos están en su forma L-. Las abreviaturas son las abreviaturas estándar para los aminoácidos proteinogénicos correspondientes , excepto pyroGlu , que se refiere al ácido piroglutámico , un derivado del ácido glutámico. El NH2 en el carboxilo terminal indica que en lugar de terminar como carboxilato libre, termina como carboxamida .
Síntesis
El gen , GNRH1 , para el precursor de GnRH se encuentra en el cromosoma 8 . En los mamíferos, el producto final decapéptido lineal se sintetiza a partir de una preprohormona de 89 aminoácidos en el hipotálamo anterior preóptico. Es el objetivo de varios mecanismos reguladores del eje hipotalámico-pituitario-gonadal , como ser inhibido por el aumento de los niveles de estrógeno en el cuerpo.
Función
La GnRH se secreta en el torrente sanguíneo portal hipofisario en la eminencia media . La sangre portal transporta la GnRH a la glándula pituitaria , que contiene las células gonadotrópicas , donde la GnRH activa su propio receptor , el receptor de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRHR), un receptor acoplado a la proteína G de siete membranas que estimula la isoforma beta de fosfoinositida. fosfolipasa C , que sale a movilizar el calcio y la proteína quinasa C . Esto da como resultado la activación de proteínas involucradas en la síntesis y secreción de las gonadotropinas LH y FSH. La GnRH se degrada por proteólisis en unos pocos minutos.
La actividad de la GnRH es muy baja durante la infancia y se activa en la pubertad o la adolescencia . Durante los años reproductivos, la actividad del pulso es fundamental para el éxito de la función reproductiva controlada por ciclos de retroalimentación. Sin embargo, una vez que se establece el embarazo, no se requiere actividad de GnRH. La actividad pulsátil puede verse interrumpida por una enfermedad hipotalámica-hipofisaria, ya sea por disfunción (es decir, supresión hipotalámica ) o lesiones orgánicas (traumatismo, tumor). Los niveles elevados de prolactina disminuyen la actividad de GnRH. Por el contrario, la hiperinsulinemia aumenta la actividad del pulso y conduce a una actividad desordenada de LH y FSH, como se observa en el síndrome de ovario poliquístico (SOP). La formación de GnRH está ausente congénitamente en el síndrome de Kallmann .
Control de FSH y LH
En la pituitaria, la GnRH estimula la síntesis y secreción de la hormona estimulante del folículo (FSH) y la hormona luteinizante (LH). Estos procesos están controlados por el tamaño y la frecuencia de los pulsos de GnRH, así como por la retroalimentación de los andrógenos y los estrógenos . Los pulsos de GnRH de baja frecuencia son necesarios para la liberación de FSH, mientras que los pulsos de GnRH de alta frecuencia estimulan los pulsos de LH de forma uno a uno.
Existen diferencias en la secreción de GnRH entre mujeres y hombres. En los machos, la GnRH se secreta en pulsos a una frecuencia constante; sin embargo, en las mujeres, la frecuencia de los pulsos varía durante el ciclo menstrual y hay un gran aumento de GnRH justo antes de la ovulación.
La secreción de GnRH es pulsátil en todos los vertebrados y es necesaria para una función reproductiva correcta. Por tanto, una sola hormona, GnRH1, controla un proceso complejo de crecimiento folicular , ovulación y mantenimiento del cuerpo lúteo en la hembra y espermatogénesis en el macho.
Neurohormona
La GnRH se considera una neurohormona , una hormona producida en una célula neural específica y liberada en su terminal neural . Un área clave para la producción de GnRH es el área preóptica del hipotálamo, que contiene la mayoría de las neuronas secretoras de GnRH. Las neuronas GnRH se originan en la nariz y migran al cerebro, donde se encuentran dispersas por el tabique medial y el hipotálamo y conectadas por dendritas muy largas> 1 milímetro de largo . Estos se agrupan para recibir información sináptica compartida , un proceso que les permite sincronizar su liberación de GnRH.
Las neuronas GnRH están reguladas por muchas neuronas aferentes diferentes, utilizando varios transmisores diferentes (incluidos norepinefrina , GABA , glutamato ). Por ejemplo, la dopamina parece estimular la liberación de LH (a través de GnRH) en mujeres preparadas con estrógeno-progesterona; la dopamina puede inhibir la liberación de LH en mujeres ovariectomizadas. La kisspeptina parece ser un regulador importante de la liberación de GnRH. La liberación de GnRH también puede ser regulada por estrógenos . Se ha informado de que existen neuronas productoras de kisspeptina que también expresan el receptor alfa de estrógeno .
Otros órganos
La GnRH se encuentra en órganos fuera del hipotálamo y la pituitaria, y su función en otros procesos vitales es poco conocida. Por ejemplo, es probable que GnRH1 desempeñe un papel en la placenta y en las gónadas . Los receptores GnRH y GnRH también se encuentran en cánceres de mama, ovario, próstata y endometrio.
Efectos del comportamiento
La producción / liberación de GnRH es uno de los pocos ejemplos confirmados de comportamiento que influye en las hormonas, y no al revés. Los peces cíclidos que se vuelven socialmente dominantes a su vez experimentan una regulación positiva de la secreción de GnRH, mientras que los peces cíclidos que están socialmente subordinados tienen una regulación negativa de la secreción de GnRH. Además de la secreción, el entorno social y su comportamiento afectan el tamaño de las neuronas GnRH . Específicamente, los machos que son más territoriales tienen neuronas GnRH más grandes que los machos que son menos territoriales. También se observan diferencias en las hembras, y las hembras incubadoras tienen neuronas GnRH más pequeñas que las hembras reproductoras o de control. Estos ejemplos sugieren que la GnRH es una hormona regulada socialmente.
Usos médicos
La GnRH natural se prescribió anteriormente como clorhidrato de gonadorelina (Factrel) y diacetato de gonadorelina tetrahidratado (Cystorelin) para su uso en el tratamiento de enfermedades humanas. Las modificaciones de la estructura decapéptido de GnRH para aumentar la vida media han dado lugar a medicamentos análogos de GnRH1 que estimulan ( agonistas de GnRH1 ) o suprimen ( antagonistas de GnRH ) las gonadotropinas. Estos análogos sintéticos han reemplazado a la hormona natural en el uso clínico.
Su análogo leuprorelina se usa para infusión continua, para tratar cáncer de mama , endometriosis , cáncer de próstata , y luego de una investigación en la década de 1980 realizada por investigadores, incluido el Dr. Florence Comite de la Universidad de Yale, se usó para tratar la pubertad precoz .
Se encuentra disponible una revisión Cochrane que investiga si los análogos de GnRH, administrados antes o junto con la quimioterapia, podrían prevenir el daño a los ovarios de las mujeres causado por la quimioterapia. Los agonistas de GnRH parecen ser eficaces para proteger los ovarios durante la quimioterapia, en términos de recuperación o mantenimiento de la menstruación, insuficiencia ovárica prematura y ovulación.
Comportamiento sexual animal
La actividad de GnRH influye en una variedad de comportamientos sexuales. Los niveles elevados de GnRH facilitan las manifestaciones sexuales y el comportamiento en las mujeres. Las inyecciones de GnRH mejoran la solicitud de copulación (un tipo de exhibición de cortejo) en gorriones de corona blanca . En los mamíferos , las inyecciones de GnRH facilitan el comportamiento sexual de los comportamientos de exhibición de las hembras, como se muestra con la latencia reducida de la musaraña almizclera ( Suncus murinus ) para mostrar los obsequios de la grupa y el movimiento de la cola hacia los machos.
Una elevación de GnRH eleva la capacidad de testosterona de los hombres más allá del nivel natural de testosterona de un hombre. Las inyecciones de GnRH en pájaros machos inmediatamente después de un encuentro territorial agresivo dan como resultado niveles de testosterona más altos que los que se observan naturalmente durante un encuentro territorial agresivo.
Un sistema de GnRH comprometido tiene efectos adversos sobre la fisiología reproductiva y el comportamiento materno . En comparación con las hembras con un sistema GnRH normal, las hembras con una disminución del 30% en las neuronas GnRH son malas cuidadoras de su descendencia. Es más probable que estos ratones dejen a sus cachorros dispersos en lugar de agrupados, y tardarán mucho más en recuperarlos.
Uso veterinario
La hormona natural también se usa en medicina veterinaria como tratamiento para ganado con enfermedad quística de los ovarios . El análogo sintético deslorelina se usa en el control reproductivo veterinario a través de un implante de liberación sostenida.
Otros nombres
Al igual que con muchas hormonas, la GnRH ha recibido varios nombres en la literatura médica durante las décadas desde que se infirió por primera vez su existencia. Son los siguientes:
- Factor de liberación de gonadotropina (GnRF, GRF); Hormona liberadora de gonadotropina (GnRH, GRH)
- Factor de liberación de hormona estimulante del folículo (FRF, FSH-RF); Hormona liberadora de hormona estimulante del folículo (FRH, FSH-RH)
- Factor liberador de hormona luteinizante (LRF, LHRF); Hormona liberadora de hormona luteinizante (LRH, LHRH)
- Hormona estimulante del folículo y factor liberador de hormona luteinizante (FSH / LH-RF); Hormona estimulante del folículo y hormona liberadora de hormona luteinizante (FSH / LH-RH)
- Hormona luteinizante y factor liberador de hormona estimulante del folículo (LH / FSH-RF); Hormona luteinizante y hormona liberadora de hormona estimulante del folículo (LH / FSH-RH)
- Gonadorelina ( DCI para forma farmacéutica)
- Gonadoliberina
Ver también
- Receptor de la hormona liberadora de gonadotropina § Agonistas
- Modulador de GnRH
- Progonadotropina
- Factor atenuador de sobretensiones de gonadotropina
- GNRH2 , un gen similar
- Hormona inhibidora de gonadotropina
- Lactancia materna y fertilidad
Referencias
Otras lecturas
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