Endokrin folyamatok agyi szabályozása

A gonadotropin-releasing hormone  hormon (GnRH)-t szintetizáló neuronok a hypothalamus végső kimeneti útvonalát képviselik a reprodukció neuroendokrin szabályozásában. A pulzatilis GnRH-szekréció szabályozza az agyalapi mirigy két gonadotropin, az LH és az FSH hormonjának szintézisét és felszabadulását, amelyek viszont a gonád funkciókat irányítják. A gonadális szteroid hormonok képesek pozitív és negatív visszacsatolási hatást gyakorolni a GnRH-idegsejtek  működésére. Az Endokrin Neurobiológiai Laboratórium egyik fő kutatási területe a GnRH idegsejtek alkotta neuronhálózat idegi és hormonális szabályozó mechanizmusok megismerése.

A 17β-ösztradiol (E2) nemi hormon, mely  elsősorban az petefészek érő tüszőiben termelődik. A szérum E2-szintjének ciklikus változása a menstruációs ciklus során hatást gyakorolnak a női reproduktív szervekre. Az E2 fontos szerepet játszik a limbikus és agykérgi funkciók fenntartásában is. A menopauza környékén, amikor az E2-szint lecsökken, megnő a kognitív és hangulati zavarok előfordulása, ami hormonpótló terápiával megelőzhető. A Laboratórium egyik hangsúlyos kutatási területe azon molekuláris mechanizmusok megismerése, amelynek révén az E2 az agykérgi és limbikus struktúrákra hatva megőrzi a jó hangulatot, a tanulási képességet és a memória feldolgozás képességét. Az E2 klasszikus hatásait két ösztrogén receptor izoforma, az ERα és az ERβ közvetíti. Ezek ligand-függő transzkripciós faktorok, amelyek E2 jelenlétében szabályozzák a génexpressziót. A prefrontális agykéreg (PFC) és a hippocampus a szteroid hormonok jelátvitelének ismert célpontjai.

Az Európai Keretprogramok (5-7) támogatásával együttműködünk e tudományterület kiemelkedő európai kutatólaboratóriumaival, hogy új neuronális és hormonális mechanizmusokat tárjunk fel, amelyek központilag szabályozzák az anyagcserét. Ezek a vizsgálatok számos, új szabályozó mechanizmus létére derítettek fényt:

Célunk olyan sejt-típus specifikus celluláris és molekuláris útvonalak alaptudományi azonosítása, amik a hipotireózis tiroxin (T4) monoterápiájára rosszul reagáló betegcsoport tüneteinek hátterében állnak. E betegek TSH-ja a terápia hatására normalizálódik, mégis a szöveti hipotireózis kognitív funkciókat, ill. az energiaháztartás szabályozását kedvezőtlenül érintő tüneteitől szenvednek.                              

Napjainkra ismertté vált, hogy a pajzsmirigyhormon (PMH) hatás az agyban kompartmentalizált; a glia sejtek felelősek a PMH kettes-típusú dejodáz (D2) általi aktivációjáért és a hormon neuronokhoz való eljuttatásáért, míg a neuronok intracelluláris PMH szintjüket hármas-típusú dejodáz (D3) által katalizált inktiválációval szabályozzák.

A hipotalamusz-hipofízis-pajzsmirigy tengely (HHP) negatív pajzsmirigyhormon (PMH) visszacsatolást biztosító beállításai („set-point”) a fejlődés során a teljes élettartamra rögzülnek, azonban az optimális szöveti működéséhez szükséges PMH szintek kor-függően változnak. Ehhez a változó igényhez azonban a HHP tengely visszacsatoláson alapuló szabályozása a fix set-point megváltoztatásával nem tud alkalmazkodni, ami hozzájárulhat a szöveti működés korfüggő zavarainak kialakulásához. Célunk annak vizsgálata, hogy léteznek-e olyan mechanizmusok, melyek a HHP tengely rögzült set-point-ja ellenére hozzájárulhatnak a szövetspecifikus PMH háztartás korfüggő szabályozásához. E kérdést különböző korú Pajzsmirigyhormon Indikátor (THAI) egerekben vizsgáljuk.

A környezetszennyezéssel rohamosan nő azon anyagok, az ún. endokrin diszruptorok mennyisége, melyek a hormonháztartás, köztük a pajzsmirigyhormon (PMH) háztartás működését kedvezőtlenül befolyásolják. 

A HPT tengely elsődlegesen a pajzsmirigyhormonok vérben keringő szintjének stabilitásáért felelős, ami a szövetek biológiai működéséhez, többek között az agy fejlődéséhez, a szív- és érrendszeri, csont- és májműködés fenntartásához, a táplálékfelvétel és az energiafelhasználás szabályozásához elengedhetetlen.

A glucagon-like peptid-1 (GLP-1) egy inkretin hormon. A proglukagon poszttranszlációs feldolgozásából származik. Ezt a prohormont három sejtpopuláció termeli, a bélnyálkahártya neuroendokrin L-sejtjei, a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteinek ß-sejtjei és a nucleus tractus solitarii (NTS) és a medulla oblongata intermedier retikuláris magjában található neuronális populáció. 

Míg a HPT tengely biztosítja a keringő pajzsmirigyhormon szintek stabilitását, a pajzsmirigyhormon-transzporterek, metabolizáló enzimek, receptorok és co-regulatorok összetett gépezete biztosítja, hogy a helyi pajzsmirigyhormon hatás megfeleljen a különböző szövetek igen változó igényeinek.