Neurofrontiers

(Šis įrašas yra mūsų „Hormonų poveikis smegenims“ rinkinio dalis)

Estrogenai ir jų poveikis kūnui bei smegenims yra sudėtinga tema, tad šiandien turime daug ką aptarti. Kad būtų lengviau sekti informaciją, ją išskyrėme į tris dalis:

• bendri estrogenų požymiai (kas jie yra, kaip ir kur jie yra gaminami, veikimo mechanizmai);
• bendras estrogenų poveikis;
• estrogenų poveikis nervų sistemai.

Prieš pradedant, reikia patikslinti vieną dalyką. Šiame straipsnyje naudojami terminai „vyrai” ir „moterys” naudojami apibrėžti genetinę lytį, kaip ji identifikuojama pagal tai, ar žinduolis turi Y chromosomą.

Bendri estrogenų požymiai

Siekiant suprasti, kaip estrogenai daro įtaką, turime šiek tiek žinoti apie jų savybes.

Kas yra estrogenai?

Pirmas ir akivaizdžiausias klausimas yra kas jie yra? Mes jau žinome, kad jie yra hormonai (kas, jei atsimeni mūsų įžanginį straipsnį, reiškia, kad jie yra išskiriami į kraujotaką ir keliauja per kūną, darydami įtaką visoms ląstelėms, turinčioms tinkamus receptorius). Taip pat, iš cheminės perspektyvos, estrogenai yra steroidai. Tai reiškia, kad jie turi keturis atomų žiedus, išdėstytus tam tikra tvarka, kaip žemiau matomoje nuotraukoje.

Dar svarbiau, kad steroidai yra lipidai, kas reiškia, kad jie yra hidrofobiniai, kituose riebaluose tirpūs junginiai. Žinai, kas dar tavo kūne sudaryta iš riebalų? Apsauginis tavo ląstelių sluoksnis, t.y., ląstelių membranos. Ši informacija kartu reiškia, kad estrogenai gali laisvai judėti per ląstelių membraną. Kaip pamatysime vėliau, tai yra svarbu jų veikimo mechanizmams ir lemia, kokį poveikį jie gali turėti.

Iki šiol, yra identifikuoti keturi pagrindiniai estrogenų tipai: estronas, estradiolis, estriolis ir estetrolis. Ta pati mėsa, kitoks padažas, ar ne? Na, ir taip, ir ne. Teoriškai, visi šie hormonai jungiasi su panašiais receptoriais ir turi panašų poveikį. Bet yra skirtumų, susijusių su jų stiprumu ir laikotarpiu, kada jie cirkuliuoja kūne.

Estradiolis yra pati stipriausia estrogeno forma, dažniausiai randama moterų organizme priešmenopauziniu laikotarpiu, tačiau taip pat ir vyrų organizme. Po menopauzės, estradiolio lygis žymiai sumažėja ir estronas tampa dominuojančiu hormonu. Nėra taip aišku, kaip šių hormonų lygis su amžiumi keičiasi vyrų organizmuose, bet dabartiniai duomenys neindikuoja jokio reikšmingo sumažėjimo. Galiausiai, estriolį ir estetrolį daugiausia nėštumo metu atitinkamai sintetina placenta ir vaisiaus kepenys. Jų fiziologinė funkcija šiuo metu yra visai neaiški.

Kaip gaminami estrogenai?

Iš esmės, visi steroidiniai hormonai, kartu ir estrogenai, yra gaminami iš cholesterolio. Cholesterolio virtimas steroidiniais hormonais yra sudėtingas procesas, reikalaujantis daug žingsnių, atliekamų skirtingų fermentų.

Kalbant tiesiogiai, tiesioginiai estrogenų pirmtakai yra androgenai (t.y., testosteronas ir androstenedionas). Ši sintezė vyksta veikiant fermentui pavadinimu aromatazė.

Kur gaminami estrogenai?

Siekiant sužinoti, kur estrogenai yra gaminami, turime rasti kur yra apsistojusi aromatazė, nes, kaip jau sužinojome, be aromatazės nėra jokių estrogenų. Kaip būtų galima tikėtis, pagrindinis estrogenų gamybos centras yra kiaušidės. Tačiau, aromatazė taip pat randama sėklidėse, placentoje, smegenyse, riebaliniame audinyje, kai kuriose kraujagyslėse, odoje ir kauluose.

Kitais žodžiais, estrogenai yra gaminami visame kūne. Po menopauzės, estrogenų gamybos šaltiniai esantys už lytinių liaukų ribų tampa pagrindiniais, o sėklidės tęsia estrogenų gamybą net ir vyresniame amžiuje.

Kaip veikia estrogenai?

Yra du estrogenų veikimo mechanizmai:

• pirmasis yra tiesioginis, kai estrogenai jungiasi su tam tikrais ląstelių membranos receptoriais. Tai paveikia kitas molekules ląstelių membranos viduje ir lemia ganėtinai greitai atsirandančių poveikių laviną;
• antrasis yra susijęs su tiesioginiu poveikiu ląstelės viduje. Jei atsimeni, pradžioje minėjome, kad, kaip ir steroidai, estrogenai gali judėti pro ląstelių membraną. Patekę į vidų, jie gali judėti ir per branduolio membraną ir prasiskinti kelią iki mūsų genų. Ten, estrogenai gali tiesiogiai paveikti mūsų genų raišką, taip padarydami ilgalaikį poveikį.

Bendri estrogenų poveikiai

Dabar, kai aiškiau suprantame, kaip veikia estrogenai, pagaliau galime pradėti kreipti dėmesį į tai, kokį poveikį jie sukelia. Sužinojome, kad šie hormonai yra gaminami visame žmogaus kūne, tad neturėtų stebinti tai, jog jie taip pat paveikia daugelį organų.

Akivaizdžiausias ir žinomiausias estrogenų poveikis yra susijęs su dauginimusi ir lytine branda. Estradiolis veikia kaip moterų lytinių organų augimo hormonas. Taip pat, jis yra atsakingas už ovuliaciją, paruošia endometriumą apvaisintos kiaušialąstės implantacijai ir, kai kurių tyrimų rezultatai rodo, kad jis gali būti svarbus nėštumo palaikymui. Vyrų organizme, jis padeda išvengti spermatozoidų mirties. Estrogenai taip pat yra svarbūs moterų antrinių lytinių požymių išsivystymui.

Jie veikia griaučius, skatindami audinių sukaulėjimą (epifizinį užsidarymą), taip apribodami abiejų lyčių galutinį ūgį. Estrogenai padeda palaikyti kaulų tankį. Dėl šios priežasties, osteoporozė dažniau paveikia menopauzės sulaukusias moteris.

Kraujagyslių sistemoje, estrogenai turi apsauginį poveikį, kuris reiškia mažesnę širdies ligų riziką moterims. Tačiau jie taip pat skatina kraujo krešėjimą. Dėl to, nėštumo metu, kai žymiai pakyla estrogenų lygis, moterims kyla daug didesnė venų tromboembolijos rizika. 

Estrogenai taip pat turi priešuždegiminių savybių, palaiko plaučių veiklą, mažina žarnyno judrumą, dalyvauja pigmentacijos procesuose ir t.t. Ir jie turi kitų vaidmenų, kurie dar nėra pilnai išsiaiškinti.

Estrogenų poveikis nervų sistemai

Tarp šių dalinai aiškių vaidmenų yra tie, kurie yra susiję su nervų sistema. Deja, kol kas nežinome gerokai daugiau, nei žinome, bet pabandysime aptarti dabartinių tyrimų rezultatus.

Among these partially clear roles are the ones on the nervous system. Unfortunately, what we know about this significantly outweighs what we don’t know yet, but we’ll try to give you a picture of the current research.

Ką žinome?

Pirmas dalykas – estrogenų yra daugelio žinduolių (įskaitant peles, žiurkes ir žmones), ir patinų, ir patelių smegenyse.

Kitas svarbus faktas – įvairūs neuropsichiatriniai sutrikimai, įskaitant šizofreniją, Parkinsono ligą ar Alzheimerio ligą, skirtingai veikia abi lytis (tai yra, dažniau paveikia arba vyrus, arba moteris). Žinant, kad estrogenų koncentracijos yra didesnės moterų organizmuose ir, kaip minėjome anksčiau, šį hormoną galima rasti ir smegenyse, tyrėjai iškėlė hipotezę, kad šie skirtumai dėl lyties sukeliami dėl estrogenų tarpininkavimo.

Galiausiai, tyrimai su pelėmis ir žiurkėmis pademonstravo, kad vaisiaus smegenyse, testosteronas paverčiamas estradioliu pačiose smegenyse. Estradiolis, savo ruožtu, sukelia smegenų sandaros pakitimus prieš gimimą, iš esmės padarant smegenis „vyriškesnėmis”. Svarbu paminėti, kad lytinis dimorfizmas (t.y. skirtumai tarp lyčių) smegenų atveju nereiškia automatinių kognityvinių skirtumų. Iš tiesų, kadangi tyrimų metu pastebimas panašus vyrų ir moterų gebėjimų lygis, tyrėjai kelia hipotezę, kad sandaros skirtumai yra strategija, kurią smegenys naudoja siekiant optimizuoti veiklą esant skirtingiems hormoniniams fonams. Paprasčiau tariant, dėl biologinių apribojimų, susijusių su reprodukcija (kintančių moterų estrogenų lygių per, palyginus, trumpą laiko tarpą), vyrų ir moterų smegenims reikia skirtingų strategijų, kad būtų pasiektas tas pats tikslas.

Credit: @ionut.stefan.92ish

Ko dar nežinome?

Na, trumpai, viso kito.

Viena, neaišku, ar estrogenai turi tokį patį poveikį ir vyrų, ir moterų smegenyse. Jau anksčiau aptarėme, kad estradiolis sukelia smegenų sandaros skirtumų vyrų, bet ne moterų smegenyse. Bet kai kurių tyrimų rezultatai nurodo, kad estrogenai gali turėti apsauginę funkciją moterų nervų sistemoms (dėl to ir mažesnę Alzheimerio ligos riziką prieš menopauzę, bet padidėjusią po menopauzės, kai estrogenų lygiai drastiškai sumažėja), bet ne vyrų. Vis dar trūksta tyrimų šia tema.

Antra, nežinome ar estrogenai turi tokį patį poveikį visoms smegenų sritims. Vėlgi, tyrimai nurodo, kad, pavyzdžiui, estradiolis tam tikrose smegenų srityse skatina neuronų mirtį ir sinapsių generavimą, o kitose srityse juos riboja. Šių poveikių įtaka elgesiui taip pat neaiški. Kodėl estrogeno skatinamas elgesys priklauso nuo lyties ir smegenų srities taip pat dar neaišku.

Svarbiausia, nors yra aišku, kad neuropsichiatriniai sutrikimai paveikia vyrus ir moteris skirtingai, tyrėjai dar tik pradeda suprasti, kaip estrogenų vaidmuo yra susijęs su šiais sutrikimais, ir kaip šie hormonai gali būti naudojami gydymo tikslais.

Išvada

Kaip jau sužinojome, šios dienos tema yra sudėtinga ir pilna nežinomybės. Bet jei yra kažkas, ką atsiminsi, tai galėtų būti šios dvi įžvalgos:

1. estrogenai nėra tik „moterų hormonai”, bet jie turi svarbų fiziologinį vaidmenį ir vyrų, ir moterų organizmuose;
2. jie taip pat nėra tiesiog „lytiniai hormonai”, bet hormonai, kurie paveikia daug organų sistemų kūne, įskaitant ir smegenis, ir jie gali būti svarbus neuropsichiatrinių ligų supratimo ir gydymo veiksnys.

Ką manai apie šį įrašą? Pasidalink savo nuomone komentaruose. Ir, jei norėtum paremti mūsų darbą, gali pasidalinti juo su savo draugais, nupirkti mums kavos čia, ar net abu.

Prenumeruok mūsų RSS paskyrą čia.

Tau taip pat galėtų patikti:

Nuorodos (anglų kalba):

Cooke, P. S., Nanjappa, M. K., Ko, C., Prins, G. S., & Hess, R. A. (2017). Estrogens in male physiology. Physiological reviews, 97(3), 995-1043.

De Vries, G. J. (2004). Minireview: sex differences in adult and developing brains: compensation, compensation, compensation. Endocrinology, 145(3), 1063-1068.

Gillies, G. E., & McArthur, S. (2010). Estrogen actions in the brain and the basis for differential action in men and women: a case for sex-specific medicines. Pharmacological reviews, 62(2), 155-198.

Jett, S., Malviya, N., Schelbaum, E., Jang, G., Jahan, E., Clancy, K., … & Mosconi, L. Endogenous and exogenous estrogen exposures: How women’s reproductive health can drive brain aging and inform Alzheimer’s prevention. Frontiers in Aging Neuroscience, 150.

McCarthy, M. M. (2008). Estradiol and the developing brain. Physiological reviews, 88(1), 91-134.

Rahman, A., Jackson, H., Hristov, H., Isaacson, R. S., Saif, N., Shetty, T., … & Mosconi, L. (2019). Sex and gender driven modifiers of Alzheimer’s: the role for estrogenic control across age, race, medical, and lifestyle risks. Frontiers in Aging Neuroscience, 315.