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Hormona liberadora de gonadotropina

La hormona liberadora de gonadotropina ( GnRH ) es una hormona liberadora responsable de la liberación de la hormona folículo estimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH) de la hipófisis anterior . La GnRH es una hormona peptídica trópica sintetizada y liberada por las neuronas GnRH dentro del hipotálamo . El péptido pertenece a la familia de las hormonas liberadoras de gonadotropina . Constituye el paso inicial en el eje hipotálamo-hipófisis-gonadal . [ cita requerida ]

Estructura

La identidad [5] de GnRH fue aclarada por los premios Nobel de 1977 Roger Guillemin y Andrew V. Schally : [6]

piroglu -His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH 2

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 extremo carboxilo indica que en lugar de terminar como un carboxilato libre, termina como una carboxamida .

Síntesis

El gen GNRH1 , que codifica 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 hipotálamo-hipofisario-gonadal , como la inhibición 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 . [7] La ​​sangre portal transporta la GnRH a la glándula pituitaria , que contiene las células gonadotropas , 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 transmembrana que estimula la isoforma beta de la fosfoinosítido fosfolipasa C , que luego moviliza calcio y 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 GnRH es muy baja durante la infancia y se activa en la pubertad o la adolescencia . Durante los años reproductivos, la actividad pulsátil es fundamental para una función reproductiva exitosa, ya que está controlada por bucles de retroalimentación. Sin embargo, una vez que se establece un embarazo, la actividad de GnRH no es necesaria. La actividad pulsátil puede verse alterada por una enfermedad hipotálamo-hipofisaria, ya sea 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 pulsátil, lo que lleva a una actividad desordenada de LH y FSH, como se observa en el síndrome de ovario poliquístico (SOP). La formación de GnRH está congénitamente ausente en el síndrome de Kallmann .

Control de FSH y LH

En la hipófisis, la GnRH estimula la síntesis y secreción de la hormona folículo estimulante (FSH) y la hormona luteinizante (LH). [8] 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 manera uno a uno. [9]

Existen diferencias en la secreción de GnRH entre mujeres y hombres. En los hombres, 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 pico de GnRH justo antes de la ovulación. [10]

La secreción de GnRH es pulsátil en todos los vertebrados [11] y es necesaria para una función reproductiva correcta. Por tanto, una única hormona, la GnRH1, controla un proceso complejo de crecimiento folicular , ovulación y mantenimiento del cuerpo lúteo en la hembra, y de espermatogénesis en el macho.

Neurohormona

La GnRH se considera una neurohormona , una hormona producida en una célula neuronal específica y liberada en su terminal neuronal . 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 dispersan por todo el tabique medial y el hipotálamo y se conectan por dendritas muy largas de más de 1 milímetro de longitud . Estas se agrupan para recibir una entrada sináptica compartida , un proceso que les permite sincronizar su liberación de GnRH. [7]

Las neuronas GnRH están reguladas por muchas neuronas aferentes diferentes, que utilizan varios transmisores diferentes (incluidos norepinefrina , GABA y glutamato ). Por ejemplo, la dopamina parece estimular la liberación de LH (a través de GnRH) en mujeres preparadas con estrógeno y progesterona; la dopamina puede inhibir la liberación de LH en mujeres ovariectomizadas. [8] La kisspeptina parece ser un regulador importante de la liberación de GnRH. [12] La liberación de GnRH también puede ser regulada por el estrógeno . Se ha informado de que hay neuronas productoras de kisspeptina que también expresan el receptor de estrógeno alfa . [13]

Otros órganos

La GnRH se encuentra en órganos fuera del hipotálamo y la hipófisis, y su papel en otros procesos vitales es poco conocido. Por ejemplo, es probable que la GnRH1 tenga un papel en la placenta y en las gónadas . La GnRH y sus receptores también se encuentran en los cánceres de mama, ovario, próstata y endometrio. [14]

Efectos del comportamiento

La producción/liberación de GnRH es uno de los pocos ejemplos confirmados en los que el comportamiento influye en las hormonas, en lugar de lo contrario. [ cita requerida ] 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 son socialmente subordinados tienen una regulación negativa de la secreción de GnRH. [15] Además de la secreción, el entorno social, así como 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, ya que las hembras que crían tienen neuronas GnRH más pequeñas que las hembras que desovan o las hembras de control. [16] Estos ejemplos sugieren que la GnRH es una hormona regulada socialmente. [ cita requerida ]

Varias regiones neuronales del sistema límbico envían señales al hipotálamo para modular la cantidad de producción de GnRH y la frecuencia de los pulsos. Esto ofrece una posible explicación de por qué las influencias psíquicas suelen afectar la función sexual femenina. [17]

Usos médicos

Anteriormente, la GnRH natural se recetaba como clorhidrato de gonadorelina (Factrel) [18] y diacetato de gonadorelina tetrahidratado (Cystorelin) [19] para su uso en el tratamiento de enfermedades humanas. Las modificaciones de la estructura decapeptídica de la GnRH para aumentar la vida media han dado lugar a medicamentos análogos de la GnRH1 que estimulan ( agonistas de la GnRH1 ) o suprimen ( antagonistas de la GnRH ) las gonadotropinas. Estos análogos sintéticos han reemplazado a la hormona natural en el uso clínico.

Su análogo leuprorelina se utiliza en infusión continua para tratar el cáncer de mama , la endometriosis , el cáncer de próstata y, tras una investigación realizada en la década de 1980 por investigadores, entre ellos la Dra. Florence Comite de la Universidad de Yale, se utilizó para tratar la pubertad precoz . [20] [21]

Hay una revisión Cochrane disponible 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. [22] 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 exhibiciones y el comportamiento sexual en las hembras. Las inyecciones de GnRH mejoran la solicitación de la cópula (un tipo de exhibición de cortejo) en los gorriones de corona blanca . [23] En los mamíferos , las inyecciones de GnRH facilitan el comportamiento sexual de las hembras, como se muestra con la latencia reducida de la musaraña almizclera ( Suncus murinus ) en la exhibición de los regalos de grupa y el meneo de la cola hacia los machos. [24]

Un aumento de GnRH aumenta la capacidad de testosterona de los machos más allá del nivel natural de testosterona de un macho. 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. [25]

Un sistema GnRH comprometido tiene efectos adversos sobre la fisiología reproductiva y la conducta maternal . En comparación con los ratones hembra con un sistema GnRH normal, los ratones hembra con una disminución del 30% en las neuronas GnRH son malos cuidadores de sus crías. Estos ratones tienen más probabilidades de dejar a sus crías dispersas en lugar de agrupadas, y tardarán mucho más tiempo en recuperarlas. [26]

Uso veterinario

La hormona natural también se utiliza en medicina veterinaria como tratamiento para el ganado con enfermedad ovárica quística . El análogo sintético deslorelina se utiliza en el control reproductivo veterinario a través de un implante de liberación sostenida.

Otros nombres

Al igual que ocurre con muchas hormonas, la GnRH ha recibido diversos nombres en la literatura médica a lo largo de las décadas desde que se dedujo por primera vez su existencia. Son los siguientes:

Véase también

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000147437 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000015812 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ Kochman K (2012). "Evolución de la estructura de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) y su receptor". Journal of Animal and Feed Sciences . 21 (1): 6. doi : 10.22358/jafs/66031/2012 .
  6. ^ "El Premio Nobel de Fisiología o Medicina 1977". www.nobelprize.org . Nobel Media AB 2014 . Consultado el 24 de junio de 2016 .
  7. ^ ab Campbell RE , Gaidamaka G, Han SK, Herbison AE (junio de 2009). "Agrupamiento dendrodendrítico y sinapsis compartidas entre neuronas de la hormona liberadora de gonadotropina". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 106 (26): 10835–40. Bibcode :2009PNAS..10610835C. doi : 10.1073/pnas.0903463106 . PMC 2705602. PMID  19541658 . 
  8. ^ ab Brown RM (1994). Introducción a la neuroendocrinología . Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-42665-7.
  9. ^ Jayes FC, Britt JH, Esbenshade KL (abril de 1997). "Función de la frecuencia de pulso de la hormona liberadora de gonadotropina en la regulación diferencial de las gonadotropinas en las cerdas jóvenes". Biology of Reproduction . 56 (4): 1012–9. doi : 10.1095/biolreprod56.4.1012 . PMID  9096885.
  10. ^ Ehlers K, Halvorson L (2013). "Hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) y el receptor de GnRH (GnRHR)". Biblioteca Global de Medicina de la Mujer . doi :10.3843/GLOWM.10285 . Consultado el 5 de noviembre de 2014 .
  11. ^ Tsutsumi R, Webster NJ (17 de julio de 2009). "Pulsabilidad de GnRH, respuesta hipofisaria y disfunción reproductiva". Endocrine Journal . 56 (6): 729–37. doi :10.1507/endocrj.K09E-185. PMC 4307809 . PMID  19609045. 
  12. ^ Dungan HM, Clifton DK, Steiner RA (marzo de 2006). "Minirevisión: neuronas kisspeptina como procesadores centrales en la regulación de la secreción de la hormona liberadora de gonadotropina". Endocrinología . 147 (3): 1154–8. doi : 10.1210/en.2005-1282 . PMID  16373418.
  13. ^ Franceschini I, Lomet D, Cateau M, Delsol G, Tillet Y, Caraty A (julio de 2006). "Las células inmunorreactivas a la kisspeptina del área preóptica ovina y el núcleo arqueado coexpresan el receptor de estrógeno alfa". Neuroscience Letters . 401 (3): 225–30. doi :10.1016/j.neulet.2006.03.039. PMID  16621281. S2CID  37619383.
  14. ^ Schally AV (1999). "Análogos de la hormona liberadora de hormona luteinizante: su impacto en el control de la tumorogénesis". Péptidos . 20 (10): 1247–62. doi :10.1016/S0196-9781(99)00130-8. PMID  10573298. S2CID  37855824.
  15. ^ Chee SS, Espinoza WA, Iwaniuk AN, Pakan JM, Gutiérrez-Ibáñez C, Wylie DR, Hurd PL (enero de 2013). "Estado social, estado reproductivo y tamaño del soma de GnRH en cíclidos convictos (Cryptoheros nigrofasciatus)". Behavioural Brain Research . 237 : 318–24. doi :10.1016/j.bbr.2012.09.023. PMID  23000535. S2CID  9918871.
  16. ^ White SA, Nguyen T, Fernald RD (septiembre de 2002). "Regulación social de la hormona liberadora de gonadotropina" (PDF) . The Journal of Experimental Biology . 205 (Pt 17): 2567–81. doi :10.1242/jeb.205.17.2567. PMID  12151363.
  17. ^ Mills EGA, O'Byrne KT, Comninos AN. Las funciones del sistema de kisspeptina de la amígdala. Semin Reprod Med. 2019 Mar;37(2):64-70. doi: 10.1055/s-0039-3400462. Publicación electrónica 17 de diciembre de 2019. PMID 31847026.
  18. ^ Drugs.com Factrel: Información sobre medicamentos para el consumidor
  19. ^ Drugs.com Cystorelin: información profesional sobre medicamentos de la FDA
  20. ^ Comite F, Cutler GB, Rivier J, Vale WW, Loriaux DL, Crowley WF (diciembre de 1981). "Tratamiento a corto plazo de la pubertad precoz idiopática con un análogo de acción prolongada de la hormona liberadora de hormona luteinizante. Un informe preliminar". The New England Journal of Medicine . 305 (26): 1546–50. doi :10.1056/NEJM198112243052602. PMID  6458765.
  21. ^ Sonis WA, Comite F, Pescovitz OH, Hench K, Rahn CW, Cutler GB, Loriaux DL, Klein RP (septiembre de 1986). "Aspectos bioconductuales de la pubertad precoz". Revista de la Academia Estadounidense de Psiquiatría Infantil . 25 (5): 674–9. doi :10.1016/S0002-7138(09)60293-4. PMID  3760417.
  22. ^ Chen H, Xiao L, Li J, Cui L, Huang W (marzo de 2019). "Análogos adyuvantes de la hormona liberadora de gonadotropina para la prevención de la insuficiencia ovárica prematura inducida por quimioterapia en mujeres premenopáusicas". Base de Datos Cochrane de Revisiones Sistemáticas . 3 (8): CD008018. doi :10.1002/14651858.cd008018.pub3. PMC 6397718 . PMID  30827035. 
  23. ^ Maney DL, Richardson RD, Wingfield JC (agosto de 1997). "La administración central de la hormona liberadora de gonadotropina II de pollo mejora el comportamiento de cortejo en un gorrión hembra". Hormones and Behavior . 32 (1): 11–8. doi :10.1006/hbeh.1997.1399. PMID  9344687. S2CID  31523984.
  24. ^ Schiml PA, Rissman EF (mayo de 2000). "Efectos de las hormonas liberadoras de gonadotropina, la hormona liberadora de corticotropina y la vasopresina en el comportamiento sexual femenino". Hormones and Behavior . 37 (3): 212–20. doi :10.1006/hbeh.2000.1575. PMID  10868484. S2CID  133262.
  25. ^ DeVries MS, Winters CP, Jawor JM (junio de 2012). "Elevación de testosterona y respuesta al desafío de la hormona liberadora de gonadotropina por cardenales norteños machos (Cardinalis cardinalis) después de un comportamiento agresivo". Hormones and Behavior . 62 (1): 99–105. doi :10.1016/j.yhbeh.2012.05.008. PMID  22613708. S2CID  5551538.
  26. ^ Brooks LR, Le CD, Chung WC, Tsai PS (2012). "Comportamiento maternal en ratones transgénicos con función reducida del receptor del factor de crecimiento de fibroblastos en neuronas de la hormona liberadora de gonadotropina". Behavioral and Brain Functions . 8 : 47. doi : 10.1186/1744-9081-8-47 . PMC 3503805 . PMID  22950531. 

Lectura adicional

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