Взаимодействие между репродуктивната и метаболитната функция характеризиране на ролята на факторите

Взаимодействие между репродуктивната и метаболитната функция: характеризиране на ролята на невроендокринните фактори и енергийния сензор, усилена активирана протеин киназа (ampk)

  • Автори:Мария Алексия Барозу Ромеро
  • Директори на дисертации:Мануел Хосе Тена Семпере (реж. Тес.), Хуан Роа Ривас (реж. Тес.)
  • Четене: В Университета в Кордова (Испания) през 2020г
  • Идиом: Испански
  • Дипломна квалификация:Justo Pastor Castaño Fuentes (председател), Mónica García Alloza (тайна), Alfonso Lechuga Sancho (говорител)
  • Теми:
    • Физически
      • Физика на твърдото тяло
        • Електронни състояния
    • науки за живота
      • Човешка физиология
        • Физиология на централната нервна система
        • Репродуктивна физиология
  • Връзки
    • Теза с отворен достъп в: Helvia
  • Обобщение

    • 1. ВЪВЕДЕНИЕ Размножаването е скъп процес от гледна точка на енергийното потребление, който, макар и от съществено значение за оцеляването на вида, е необходим на индивидуално ниво. Следователно съзряването и функцията на репродуктивната ос са тясно свързани с енергийното състояние на организма и са под контрола на сложна мрежа от регулаторни фактори, където невроналните, хормоналните и екологичните сигнали си сътрудничат, за да гарантират правилното му съзряване, по време на различни етапи на развитие и тяхното функционално поддържане в зряла възраст, при условие че хранителните и метаболитните условия са адекватни. Успехът на този процес се ръководи от интегрираното действие на сигналите на така наречената ос Хипоталамус-Хипофиза-Гонадали (HHG), при което GnRH невроните заемат видно място, контролирайки възпроизводството и неговата модулация чрез метаболитни сигнали (1, 2 ). Междувременно Kiss1 невроните са ключови елементи в контрола на репродукцията, тъй като те регулират освобождаването на GnRH и следователно гонадотропини, а също така са способни да предават метаболитна информация на GnRH неврони, стимулирайки или инхибирайки нейния синтез (3).

      взаимодействие

      В този контекст през последните десетилетия са открити голям брой сигнали от централен и периферен произход, отговорни за адаптирането на репродуктивната функция към наличието на енергийни ресурси на тялото. Най-общо може да се приеме, че сигналите за енергийна достатъчност (анорексигенни) стимулират стартирането и функционирането на репродуктивната ос, докато сигналите, които съобщават за недостига на енергийни ресурси (орексигенни) инхибират функционирането на репродуктивната ос. По този начин по време на еволюцията са разработени сложни механизми, които позволяват специфично инхибиране на репродуктивната ос при неблагоприятни енергийни условия (3).

      Споменатите неблагоприятни метаболитни условия могат да възникнат както при дефицити, така и при излишъци на енергийните запаси на тялото. По този начин, както в развитите, така и в развиващите се страни, разпространението на затлъстяването и свързаните с него патологии се увеличава със скорост на епидемични пропорции. Причините се дължат на комбинация между генетично предразположение и социални и екологични фактори, които водят до дисбаланс в енергийния баланс, и е свързана с хипертония, диабет тип 2, затлъстяване на черния дроб и различни нарушения, известни като метаболитен синдром. От друга страна, различни състояния, някои от които са все по-разпространени, са свързани със сериозен енергиен дефицит, като анорексия, туморна кахексия и други консумативни патологии, или дори интензивни програми за физическа подготовка, като тези на професионалните спортисти. И при двете състояния, в зависимост от момента, в който се появяват, пубертетът, плодовитостта и функцията на половите жлези могат да бъдат сериозно засегнати (4).

      На свой ред, самата функция на половите жлези може да повлияе на метаболитното състояние на организма, така че секрециите на половите жлези, като андрогени и естрогени, са мощни модулатори на метаболитната хомеостаза и телесното тегло. Поради всички тези причини различни експериментални доказателства сочат, че не само хранителните промени и други ситуации на метаболитен стрес, но и неподходящите нива на половите хормони в определени периоди на развитие, могат да допринесат за задействане на метаболитни промени и трайно да модифицират репродуктивната функция (5, 6 ). Неврохормоналните механизми, лежащи в основата на това двупосочно взаимодействие между метаболизма и репродуктивната ос, остават до голяма степен неизвестни.

      От друга страна, в допълнение към различните централни и периферни сигнали, неотдавнашните данни показват участието на клетъчни енергийни сензори в метаболитния контрол на репродуктивната функция. Сред тях се откроява AMP-активираната протеинкиназа, наречена AMPK, ключов енергиен сензор, който се активира в условията на енергиен дефицит и участва в енергийната хомеостаза на тялото, главно чрез регулиране на енергийния прием и изразходване, упражнявайки действието му в ядрата на хипоталамуса, дъгата (ARC) и вентромедиала (VMN), съответно (7). Освен това, неотдавнашни проучвания показват, че AMPK функционира като ключов път, който информира и модулира оста HHG в ситуации на енергийна недостатъчност, въпреки че доказателствата в подкрепа на тази роля са все още фрагментарни и неубедителни, без ясна характеристика на ролята на сигнализирането. в ключови невронални популации за метаболитен контрол на репродуктивната функция (1).

      В обобщение, въпреки че е очевидно, че има ясна връзка между енергийното и метаболитното състояние на организма и съзряването и функцията на репродуктивната ос, невронните мрежи и хормоналните и молекулярни основи на участващите механизми все още не са напълно разбрано.в този физиологичен феномен. Всичко това изисква по-добро разбиране на сложните двупосочни взаимодействия между метаболитния статус и репродуктивната функция, невроендокринните основи на тези взаимодействия и молекулярните механизми, които свързват двете съответни телесни системи.

      Вземайки предвид горното, основната цел на тази докторска дисертация е да задълбочи характеризирането на динамичните взаимодействия между метаболитното състояние на организма и ключовите аспекти на съзряването и репродуктивната функция. В този контекст тази дисертация е обърнала специално внимание на определянето на въздействието на промените в функцията на половите жлези и излагането на обезогенни фактори върху ендокринно-метаболитния профил в зряла възраст и на оценката на възможната роля на клетъчния енергиен сензор, AMPK, действащ върху GnRH и Kiss1 неврони, в метаболитния контрол на репродуктивната функция.

      2. СЪДЪРЖАНИЕ НА ИЗСЛЕДВАНЕТО Тази докторска дисертация е разделена на два основни експериментални блока.

      В експериментален блок 1 въздействието на постнаталната хранителна манипулация и неонаталната стероидна среда върху метаболитната и гонадотропната функция е оценено при мъжки и женски плъхове, в ранна възраст (PND50) и в зряла възраст (PND150).

      Нашите резултати показват, първо, че прекомерното хранене, приложено от неонаталния период, състоящо се от прехранване по време на лактация (SL), последвано от диета с високо съдържание на мазнини след отбиване (HFD), предизвиква откриваеми промени в различни метаболитни и гонадотропни параметри при плъхове от двата пола., въпреки че тези ефекти са много по-очевидни при мъжете, отколкото при жените.