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neurona GnRH

Las neuronas GnRH , o neuronas que expresan la hormona liberadora de gonadotropina , son las células del núcleo infundibular hipotalámico del cerebro que controlan la liberación de hormonas reproductivas desde la hipófisis. [1] Estas células cerebrales controlan la reproducción mediante la secreción de GnRH en el torrente sanguíneo del capilar porta hipofisario , por lo que a veces se las denomina "neuronas sexuales". Esta pequeña red capilar transporta GnRH a la hipófisis anterior, lo que provoca la liberación de hormona luteinizante (LH) y hormona folículo estimulante (FSH) al torrente sanguíneo más amplio. Cuando las neuronas de GnRH cambian su patrón de liberación del patrón juvenil al adulto de secreción de GnRH, se inicia la pubertad. La falla de las neuronas GnRH para formar las conexiones adecuadas, o la falla en estimular exitosamente la hipófisis con GnRH, significa que no se inicia la pubertad. Estas alteraciones del sistema GnRH provocan trastornos reproductivos como el hipogonadismo hipogonadotrópico o el síndrome de Kallmann .

Imagen de fluorescencia de neuronas GnRH (azul) con elementos de sus citoesqueletos celulares mostrados en rojo y verde.

Orígenes

En 1989, dos grupos de investigación descubrieron de forma independiente que las neuronas GnRH, que en los adultos se encuentran dispersas por todo el hipotálamo, no se originan en esta región del cerebro. En cambio, migran al cerebro a lo largo de fibras axónicas olfativas desde la nariz. [2] [3] La mayoría de las neuronas GnRH nacen de células madre en la placoda nasal (tejido nasal embrionario). Más recientemente, se descubrió que un subconjunto de neuronas GnRH puede rastrear sus orígenes no en la placoda nasal, sino en la cresta neural en una etapa anterior de la embriogénesis. [4] Este subconjunto de células migra a la placoda nasal, donde se entremezclan con las neuronas GnRH nacidas en esta región y migran juntas hacia el cerebro.

Migración celular

En su migración desde la nariz al cerebro, las neuronas GnRH pasan a través del tejido nasal, el cráneo temprano, y se mueven a través de varias regiones del cerebro anterior antes de llegar a su destino. [5] A lo largo del camino, las moléculas secretadas y unidas a la membrana los guían en la dirección correcta y ayudan a establecer su velocidad de movimiento. Las neuronas GnRH que no logran ingresar al cerebro, o que migran a la región cerebral equivocada, no son funcionales e incluso pueden sufrir muerte celular programada . La incapacidad de las neuronas GnRH para migrar al cerebro es la principal causa del síndrome de Kallmann . [6] GABA , que despolariza las neuronas embrionarias de GnRH, ralentiza el movimiento pero las ayuda a avanzar en línea recta a lo largo de su camino. [7] SDF activa los canales GIRK hiperpolarizantes , acelerando las velocidades de movimiento. Otras señales de orientación como las semaforinas [8] [9] y HGF [10] también regulan el movimiento de las neuronas GnRH.

Movimiento

Los científicos han descubierto cómo las moléculas guía hacen que las neuronas GnRH se aceleren o desaceleren. Normalmente, los iones de calcio en la célula son atraídos rápidamente hacia orgánulos como las mitocondrias o el retículo endoplásmico . Las moléculas guía provocan la liberación de estos iones de calcio nuevamente al citoplasma celular , donde las proteínas sensibles al calcio reorganizan la actina [11] y el citoesqueleto de los microtúbulos [12] de la célula , que son los filamentos moleculares que dan forma a la célula. Esto provoca contracciones en la célula (similares a las contracciones musculares ) que se unen a proteínas adhesivas en la superficie celular , [13] tirando de la célula hacia adelante.

Fisiología

El cambio a una actividad eléctrica de alta frecuencia en las neuronas GnRH es la señal que inicia la pubertad. Las neuronas GnRH reciben información de neurotransmisores clásicos como el glutamato y el GABA . [14] Estos neurotransmisores provocan una actividad eléctrica que se regula durante el desarrollo para provocar amplios cambios en la entrada de iones de calcio a la célula a través de canales iónicos sensibles al voltaje . Esto desencadena la liberación de GnRH en el torrente sanguíneo del capilar porta hipofisario, donde la hormona GnRH activa la hipófisis para que libere la hormona luteinizante y la hormona folículo estimulante. Además de los neurotransmisores clásicos, algunas moléculas guía pueden cambiar el cableado de las neuronas GnRH al sistema capilar portal, alterando la intensidad de la señal a la glándula pituitaria. [15]

Regulación

Las neuronas GnRH integran información del cuerpo para regular la reproducción. El activador más fuerte de las neuronas GnRH es una hormona llamada kisspeptina . [16] Las neuronas GnRH también integran información del cuerpo a través de hormonas como el neuropéptido Y [17] y la adiponectina . [18] Estas hormonas proporcionan a las neuronas GnRH información sobre el estado del cuerpo para ayudar a determinar si se debe priorizar o suprimir la reproducción.

Referencias

  1. ^ Marqués, Pedro; Skorupskaite, Karolina; Rosario, Kavitha S.; Anderson, Richard A.; George, Jyothis T. (2000). "Fisiología de la secreción de GnRH y gonadotropinas". Endotexto . MDText.com, Inc. Consultado el 2 de julio de 2024 .
  2. ^ Schwanzel-Fukuda, M; Pfaff, DW (1989). "Origen de las neuronas de la hormona liberadora de hormona luteinizante". Naturaleza . 338 (6211): 161–4. Código Bib :1989Natur.338..161S. doi :10.1038/338161a0. PMID  2645530. S2CID  4310861.
  3. ^ Wray, S; Conceder, P; Ganador, H (1989). "Evidencia de que las células que expresan el ARNm de la hormona liberadora de hormona luteinizante en el ratón se derivan de células progenitoras en la placa olfativa". Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . 86 (20): 8132–6. Código bibliográfico : 1989PNAS...86.8132W. doi : 10.1073/pnas.86.20.8132 . PMC 298229 . PMID  2682637. 
  4. ^ Forni, PE; Taylor-Burds, C; Melvin, VS; Williams, T; Wray, S (2011). "La cresta neural y las células ectodérmicas se mezclan en la placoda nasal para dar lugar a neuronas GnRH-1, neuronas sensoriales y células envolventes olfativas". Revista de Neurociencia . 31 (18): 6915–27. doi :10.1523/JNEUROSCI.6087-10.2011. PMC 3101109 . PMID  21543621. 
  5. ^ Wray, S (2010). "De la nariz al cerebro: desarrollo de neuronas de la hormona liberadora de gonadotropina-1". Revista de Neuroendocrinología . 22 (7): 743–53. doi :10.1111/j.1365-2826.2010.02034.x. PMC 2919238 . PMID  20646175. 
  6. ^ Valdés-Socin, H (2014). "Trastornos de la reproducción, el olfato y el desarrollo neurológico: defectos genéticos en diferentes síndromes hipogonadales hipogonadotrópicos" (PDF) . Fronteras en Endocrinología . 5 : 109. doi : 10.3389/fendo.2014.00109 . PMC 4088923 . PMID  25071724. 
  7. ^ Casoni, F; Hutchins, BI; Donohue, D; Fornaro, M; Condie, BG; Wray, S (2012). "SDF y GABA interactúan para regular la migración axófila de las neuronas GnRH". Revista de ciencia celular . 125 (21): 5015–25. doi :10.1242/jcs.101675. PMC 3533389 . PMID  22976302. 
  8. ^ Giacobini, P (2008). "La semaforina 4D regula la migración neuronal de la hormona liberadora de gonadotropina-1 a través del complejo PlexinB1-Met". Revista de biología celular . 183 (3): 555–66. doi :10.1083/jcb.200806160. PMC 2575794 . PMID  18981235. 
  9. ^ Mesina, Andrea; Ferraris, Nicoletta; Wray, Susan; Cagnoni, Gabriella; Donohue, Duncan E.; Casoni, Filippo; Kramer, Phillip R.; Derijck, Alwin A.; Adolfs, Youri (15 de diciembre de 2011). "La desregulación de la señalización de la integrina Semaforina7A/β1 conduce a una migración defectuosa de las células GnRH-1, un desarrollo gonadal anormal y una fertilidad alterada". Genética Molecular Humana . 20 (24): 4759–4774. doi :10.1093/hmg/ddr403. ISSN  0964-6906. PMC 3221532 . PMID  21903667. 
  10. ^ Giacobini, P (2007). "El factor de crecimiento de hepatocitos actúa como motógeno y señal de guía para la migración neuronal de la hormona liberadora de gonadotropina-1" (PDF) . Revista de Neurociencia . 27 (2): 431–45. doi :10.1523/JNEUROSCI.4979-06.2007. PMC 6672060 . PMID  17215404. 
  11. ^ Hutchins, BI; Klenke, U; Wray, S (2013). "El flujo de actina dependiente de la liberación de calcio en el proceso principal media la migración axófila". Revista de Neurociencia . 33 (28): 11361–71. doi :10.1523/JNEUROSCI.3758-12.2013. PMC 3724331 . PMID  23843509. 
  12. ^ Hutchins, BI; Wray, S (2014). "La captura de los extremos positivos de los microtúbulos en la corteza de actina promueve la migración neuronal axófila al mejorar la tensión de los microtúbulos en el proceso principal". Fronteras de la neurociencia celular . 8 : 400. doi : 10.3389/fncel.2014.00400 . PMC 4245908 . PMID  25505874. 
  13. ^ Parkash, J (2012). "La supresión de la integrina β1 en las células de la hormona liberadora de gonadotropina interrumpe la migración y la extensión axonal, lo que provoca graves alteraciones reproductivas". Revista de Neurociencia . 32 (47): 16992–7002. doi :10.1523/JNEUROSCI.3057-12.2012. PMC 5238668 . PMID  23175850. 
  14. ^ Constantino, S; Klenke, U; Wray, S (2010). "El oscilador de calcio de las neuronas GnRH-1 está regulado por el desarrollo". Endocrinología . 151 (8): 3863–73. doi :10.1210/en.2010-0118. PMC 2940530 . PMID  20555030. 
  15. ^ Giacobini, P (2014). "Las células endoteliales del cerebro controlan la fertilidad mediante la liberación de semaforina 3A dependiente de esteroides ováricos". Más biología . 12 (3): e1001808. doi : 10.1371/journal.pbio.1001808 . PMC 3949669 . PMID  24618750. 
  16. ^ de Roux, norte; Genin, E; Carel, JC; Matsuda, F; Chaussain, JL; Milgrom, E (2003). "Hipogonadismo hipogonadotrópico debido a la pérdida de función del receptor peptídico GPR54 derivado de KiSS1". Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . 100 (19): 10972–6. Código bibliográfico : 2003PNAS..10010972D. doi : 10.1073/pnas.1834399100 . PMC 196911 . PMID  12944565. 
  17. ^ Klenke, U; Constantín, S; Wray, S (2010). "El neuropéptido Y inhibe directamente la actividad neuronal en una subpoblación de neuronas de la hormona liberadora de gonadotropina-1 a través de los receptores Y1". Endocrinología . 151 (6): 2736–46. doi :10.1210/en.2009-1198. PMC 2875836 . PMID  20351316. 
  18. ^ Klenke, U; Taylor-Burds, C; Wray, S (2014). "Influencias metabólicas en la reproducción: la adiponectina atenúa la actividad neuronal de GnRH en ratones hembra". Endocrinología . 155 (5): 1851–63. doi :10.1210/en.2013-1677. PMC 3990841 . PMID  24564393.