Układ hormonalny płodu

Układ hormonalny płodu (podwzgórze-przysadka mózgowa-narządy docelowe) zaczyna rozwijać się dość wcześnie.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Podwzgórze płodu

Tworzenie się większości hormonów podwzgórzowych rozpoczyna się w okresie wewnątrzmacicznym, więc wszystkie jądra podwzgórzowe różnicują się do 14. tygodnia ciąży. Do 100. dnia ciąży kończy się tworzenie układu wrotnego przysadki mózgowej, a układ podwzgórzowo-przysadkowy całkowicie kończy rozwój morfologiczny do 19.-21. tygodnia ciąży. Zidentyfikowano trzy rodzaje podwzgórzowych substancji neurohumoralnych: neuroprzekaźniki aminergiczne - dopamina, noradrenalina, serotonina; peptydy, czynniki uwalniające i hamujące syntetyzowane w podwzgórzu i wchodzące do przysadki mózgowej przez układ wrotny.

Gonadoliberyna jest wytwarzana w macicy, ale reakcja na nią wzrasta po urodzeniu. GnRH jest również wytwarzany przez łożysko. Wraz z GnRH, znaczące poziomy hormonu uwalniającego tyreotropinę (TRH) zostały wykryte w podwzgórzu płodu na wczesnych etapach rozwoju. Obecność TRH w podwzgórzu w pierwszym i drugim trymestrze ciąży wskazuje na jego możliwą rolę w regulacji wydzielania TSH i prolaktyny w tym okresie. Ci sami badacze odkryli immunoreaktywną somatostatynę (czynnik hamujący uwalnianie hormonu wzrostu) u płodów ludzkich w wieku 10–22 tygodni, przy czym jej stężenie wzrastało w miarę wzrostu płodu.

Hormon uwalniający kortykotropinę to hormon stresu, który uważa się za mający wpływ na początek porodu, jednak nie ustalono jeszcze, czy jest to hormon płodowy, czy łożyskowy.

Przysadka mózgowa płodu

ACTH w przysadce mózgowej płodu wykrywa się już w 10. tygodniu rozwoju. ACTH we krwi pępowinowej ma pochodzenie płodowe. Produkcja ACTH przez płód jest kontrolowana przez podwzgórze, a ACTH nie przenika przez łożysko.

Odnotowano syntezę peptydów związanych z ACTH w łożysku: kortykotropiny kosmówkowej, beta-endorfiny, hormonu stymulującego melanocyty. Zawartość peptydów związanych z ACTH wzrasta w miarę rozwoju płodu. Przypuszcza się, że w pewnych okresach życia pełnią one rolę troficzną w stosunku do nadnerczy płodu.

Badanie dynamiki poziomów LH i FSH wykazało, że najwyższy poziom obu hormonów u płodu występuje w połowie ciąży (20–29 tydzień), a ich poziom spada pod koniec ciąży. Szczyt FSH i LH jest wyższy u płodu żeńskiego. Według tych autorów, w miarę postępu ciąży u płodu męskiego regulacja produkcji hormonów w jądrach przesuwa się z hCG na LH.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Nadnercza płodowe

W połowie ciąży nadnercza płodu ludzkiego osiągają wielkość nerki płodowej ze względu na rozwój strefy wewnętrznej płodu, która stanowi 85% całego gruczołu i jest związana z metabolizmem steroidów płciowych (po urodzeniu część ta ulega atrezji około roku życia dziecka). Pozostała część nadnerczy stanowi strefę ostateczną („dorosłą”) i jest związana z produkcją kortyzolu. Stężenie kortyzolu we krwi płodu i płynie owodniowym wzrasta w ostatnich tygodniach ciąży. ACTH stymuluje produkcję kortyzolu. Kortyzol odgrywa niezwykle ważną rolę - indukuje powstawanie i rozwój różnych układów enzymatycznych wątroby płodu, w tym enzymów glikogenogenezy, aminotransferazy tyrozynowej i asparaginianowej itp. Enzym indukuje dojrzewanie nabłonka jelita cienkiego i aktywność fosfatazy alkalicznej; uczestniczy w przenoszeniu organizmu z płodowego na dorosły typ hemoglobiny; indukuje różnicowanie komórek pęcherzykowych typu II i stymuluje syntezę surfaktantu i jego uwalnianie do pęcherzyków. Aktywacja kory nadnerczy najwyraźniej bierze udział w inicjacji porodu. Tak więc, według danych badawczych, pod wpływem kortyzolu zmienia się wydzielanie steroidów, kortyzol aktywuje układy enzymatyczne łożyska, zapewniając wydzielanie nieskoniugowanych estrogenów, które są głównym stymulatorem uwalniania nr-F2a, a zatem porodu. Kortyzol wpływa na syntezę adrenaliny i noradrenaliny przez rdzeń nadnerczy. Komórki produkujące katecholaminy są określane już w 7 tygodniu ciąży.

Gonady płodowe

Chociaż gonady płodowe pochodzą z tego samego szczątku co nadnercza, ich rola jest zupełnie inna. Jądra płodowe są widoczne już w 6. tygodniu ciąży. Komórki śródmiąższowe jąder produkują testosteron, który odgrywa kluczową rolę w rozwoju cech płciowych chłopca. Czas maksymalnej produkcji testosteronu pokrywa się z maksymalnym wydzielaniem gonadotropiny kosmówkowej, co wskazuje na kluczową rolę gonadotropiny kosmówkowej w regulacji steroidogenezy płodowej w pierwszej połowie ciąży.

Znacznie mniej wiadomo o jajnikach płodu i ich funkcji; są one morfologicznie wykrywane w 7-8 tygodniu rozwoju, a komórki o cechach wskazujących na ich zdolność do steroidogenezy zostały w nich zidentyfikowane. Jajniki płodu rozpoczynają aktywną steroidogenezę dopiero pod koniec ciąży. Najwyraźniej, ze względu na dużą produkcję steroidów przez łożysko i organizm matki-płodu, samica nie potrzebuje własnej steroidogenezy w jajnikach do różnicowania płci.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Tarczyca i przytarczyce płodu

Gruczoł tarczowy wykazuje aktywność już w 8 tygodniu ciąży. Gruczoł tarczowy nabywa charakterystycznych cech morfologicznych i zdolności do gromadzenia joginu i syntezy jodotyronin do 10-12 tygodnia ciąży. W tym czasie w przysadce mózgowej płodu wykrywane są tyreotrofy, TG w przysadce i w surowicy, a T4 w surowicy. Główną funkcją tarczycy płodu jest udział w różnicowaniu tkanek, przede wszystkim nerwowych, sercowo-naczyniowych i mięśniowo-szkieletowych. Do połowy ciąży funkcja tarczycy płodu pozostaje na niskim poziomie, a następnie po 20 tygodniach ulega znacznej aktywacji. Uważa się, że jest to wynik procesu fuzji układu wrotnego podwzgórza z układem wrotnym przysadki mózgowej i wzrostu stężenia TSH. Stężenie TSH osiąga maksimum na początku trzeciego trymestru ciąży i nie wzrasta do końca ciąży. Zawartość T4 i wolnego T4 w surowicy płodu stopniowo wzrasta w ostatnim trymestrze ciąży. T3 nie jest wykrywany we krwi płodu do 30 tygodnia, następnie jego zawartość wzrasta pod koniec ciąży. Wzrost T3 pod koniec ciąży wiąże się ze wzrostem kortyzolu. Bezpośrednio po porodzie poziom T3 wzrasta znacząco, przekraczając poziom wewnątrzmaciczny 5-6 razy. Poziom TSH wzrasta po urodzeniu, osiągając maksimum po 30 minutach, a następnie stopniowo spada w 2. dniu życia. Poziom T4 i wolnego T4 wzrasta również pod koniec pierwszego dnia życia i stopniowo spada pod koniec pierwszego tygodnia życia.

Sugeruje się, że hormony tarczycy zwiększają stężenie czynnika wzrostu nerwów w mózgu i w związku z tym modulujący wpływ hormonów tarczycy jest realizowany w procesie dojrzewania mózgu. Przy braku jodu i niewystarczającej produkcji hormonów tarczycy rozwija się kretynizm.

Przytarczyce aktywnie regulują metabolizm wapnia w momencie urodzenia. Istnieje kompensacyjna wzajemna zależność funkcjonalna między przytarczycami płodu i matki.

Gruczoł grasicy

Grasica jest jednym z najważniejszych gruczołów płodu, pojawia się w 6-7 tygodniu życia embrionalnego. W 8 tygodniu ciąży komórki limfoidalne - protymocyty - migrują z woreczka żółtkowego i wątroby płodu, a następnie ze szpiku kostnego i kolonizują grasicę. Proces ten nie jest jeszcze dokładnie znany, ale zakłada się, że te prekursory mogą wyrażać pewne markery powierzchniowe, które selektywnie wiążą się z odpowiadającymi im komórkami naczyń grasicy. Po dostaniu się do grasicy protymocyty wchodzą w interakcję z podścieliskiem grasicy, co powoduje intensywną proliferację, różnicowanie i ekspresję specyficznych dla komórek T cząsteczek powierzchniowych (CD4+ CD8). Różnicowanie grasicy na dwie strefy - korową i mózgową - następuje w 12 tygodniu ciąży.

W grasicy zachodzi złożona różnicowanie i selekcja komórek zgodnie z głównym kompleksem zgodności tkankowej (MHC), tak jakby przeprowadzana była selekcja komórek spełniających ten kompleks. Spośród wszystkich przychodzących i proliferujących komórek 95% ulegnie apoptozie 3-4 dni po ostatnim podziale. Tylko 5% komórek, które ulegają dalszemu różnicowaniu, przeżywa, a komórki niosące pewne markery CD4 lub CD8 dostają się do krwiobiegu w 14. tygodniu ciąży. Hormony grasicy biorą udział w różnicowaniu limfocytów T. Procesy zachodzące w grasicy, migracja i różnicowanie komórek stały się bardziej zrozumiałe po odkryciu roli cytokin, chemokin, ekspresji genów odpowiedzialnych za ten proces, a w szczególności rozwoju receptorów, które postrzegają wszelkiego rodzaju antygeny. Proces różnicowania całego repertuaru receptorów kończy się w 20. tygodniu ciąży na poziomie osoby dorosłej.

W przeciwieństwie do komórek alfa-beta T4 wyrażających markery CD4 i CD8, limfocyty gamma-beta T wyrażają CD3. W 16. tygodniu ciąży stanowią 10% krwi obwodowej, ale w dużych ilościach występują w skórze i błonach śluzowych. W swoim działaniu są podobne do komórek cytotoksycznych u dorosłych i wydzielają IFN-γ i TNF.

Odpowiedź cytokinowa komórek immunokompetentnych płodu jest niższa niż u osoby dorosłej, dlatego stężenia il-3, il-4, il-5, il-10, IFN-y są niższe lub praktycznie niewykrywalne podczas stymulacji limfocytów, a il-1, il-6, TNF, IFN-a, IFN-β, il-2 - odpowiedź komórek płodu na mitogeny jest taka sama jak u osoby dorosłej.