HCO2, hypothalamus/hypofyse systeem
Histologie, hier is het hypothalamus-hypofyse systeem zichtbaar. De witte horizontale strepen
zijn de oogzenuwen (hersenzenuw nummer 2). Deze komen aan de ventrale kant binnen op de
grens van het telen- en diencephalon. De bodem van het diencephalon is de hypothalamus en
daaronder hangt de hypofyse die middels de hypofyse steel, ook wel infundibulum, verbonden
is. De hypofyse is een samengezette klier die uit neuraal én klierweefsel bestaat.
Hypofyse, is een klein orgaan dat samen met de hypothalamus essentieel is,
aangezien het de hele hormoonhuishouding van het lichaam aanstuurt.
Rechts zie je dat de neurale buis een knik vormt die eindigt in een holte
waaruit het oog gevormd zal worden. Het oog is dus eigenlijk een
hersenonderdeel dat later in de ontwikkeling afsnoert, dit verklaart de
hersenzenuw. Het gestreept hersenweefsel zal naar beneden groeien, terwijl
het geruite weefsel eronder juist naar boven zal groeien (vanuit de
mondholte). Deze uitgroeiing van de mondholte zal het klierweefsel van de
(adeno)hypofyse vormen, terwijl het uitstulpende hersenweefsel het andere
deel van de hypofyse zal vormen.
Rathke’s pouch, rechts zie je nogmaals dat een gedeelte van het
hersenweefsel (blauw) naar beneden uitgroeit, terwijl het orale
weefsel naar boven groeit. Hierbij wordt het zakje van Rathke
gevormd dat later af zal snoeren van de mondholte.
Infundibulum, het hersenweefsel dat naar beneden uitgroeit in
de embryonale ontwikkeling noemen we het infundibulum. In
het adulte stadium gebruiken we deze term echter voor de
hypofysesteel.
Embryonale ontwikkeling hypofyse, in de 3e afbeelding (→) zie
je de latere fasen van hypofyse ontwikkeling. Vanuit het zakje
van Rathke zal zich zowel de pars intermedia als de pars distalis
(adenohypofyse) ontwikkelen. De pars nervosa (neurohypofyse)
ontwikkelt zich uit het hersenweefsel. Het pars tuberalis is een
vulweefsel dat geen hormonen produceert.
Pars intermedia, is bij veel zoogdieren maar een tijdelijke structuur (ook bij de mens). Wanneer dit
weefsel behouden blijft, zal het een hormoon (MSH) vormen. Bij organismen die de pars intermedia
niet behouden, wordt deze hormoonproductie overgenomen door ACTH cellen.
Op de laatste afbeelding zie je rechts het optisch chiasma en
aan de hand daarvan kan je je oriënteren. Deze zit namelijk
aan de voorkant (anterior) net zoals de adenohypofyse.
Ligging hypofyse, de hypofyse ligt goed beschermd in een
‘eigen’ uitholling van de schedelbodem.
Anatomie hypofyse, rechts is de anatomische en functionele
verhouding van de hypofyse te zien. Je ziet in het groen
neurosecretoire neuronen van de hypothalamus
weergegeven die eindigen in de neurohypofyse (posterior).
Dit zijn neuronen die met hun axoneinde niet op een ander
neuron of een spiercel aangesloten zijn, maar op een
bloedvat waar ze neurohormonen aan afgeven. De
neuronen houden hun hormonen tot ze geactiveerd
worden, waarna ze afgegeven worden aan het
bloedvatenstelsel van de neurohypofyse. Verder zie je nog
paarse neuronen weergegeven van de hypothalamus die
eindigen op bloedvaten in/voor de hypofyse steel (arterio
, (5-9-2019)
veneus capilair systeem). Aders lopen dan over in de adenohypofyse waar de hormonen afkomstig
van de paarse neuronen de hormoongafgifte reguleren (veneus capilair systeem). Op deze manier
worden de regulerende hormonen van de hypothalamus niet verspreid en verdunt over het hele
lichaam, maar komen ze meteen bij hun doelwit. De hypothalamus verzamelt allerlei informatie van
het lichaam en past daarop de afgifte van releasing en inhibiting hormonen aan, waarmee de
hypofyse gecontroleerd wordt.
Celtypen, de adenohypofyse produceert 7 verschillende hormoon, maar bestaat maar uit 6
verschillende hormoonproducerende celtypen. Dat komt doordat FSH en LH in eenzelfde celtype
gemaakt worden, terwijl TSH (schildklier stimulerende hormoon), ACTH (bijnier stimulerende
hormoon), GH (groeihormoon), PRL (prolactine) en MSH (melanocyt stimulerende hormoon) ieder in
aparte celtypen gesynthetiseerd worden. Enkel dieren die hun pars intermedia behouden bezitten
celtypen specifiek voor MSH.
Ontwikkeling hypofyse, groeifactoren reguleren de expressie van transcriptie factoren die cell fate
bepalen voor cellen in de hypofyse. De hypofyse begint als 1 celtype waaruit alle verschillende
celtypen uiteindelijk ontstaan. Hier wordt bij een van de presentaties van medeleerlingen dieper op
in gegaan. Deze groep zal uitleggen welke groeifactoren erbij betrokken zijn en welke
transcriptiefactoren in de cellen tot expressie komen op grond van deze groeifactor gradiënten.
Pulsen, de hormoon afgifte door de hypofyse en hypothalamus verloopt in pulsen,
zoals rechts te zien is. GnRH staat voor gonadotropine releasing hormoon en heeft
invloed op de afgifte van LH en FSH. Afhankelijk van GnRH schommelt de LH
concentratie dus mee. Hoe meer GnRH er afgegeven wordt, hoe meer LH de hypofyse
zal secreteren. De mens heeft zo’n 4000 GnRH neuronen en als deze allemaal een
eigen ritme aan zouden houden, zou je nooit de pulsatiliteit kunnen krijgen die rechts
te zien is. GnRH neuronen vormen dan ook een netwerk. Hun axonen lopen niet
alleen uit op het arterie veneus capilaire systeem, maar hebben ook uitlopers naar
andere GnRH neuronen. Als er een actiepotentiaal aankomt, wordt dat in het hele
netwerk verspreid en dat leidt tot synchronisatie. Deze ritmiciteit moet ergens
vandaan komen en we denken dat het wordt aangestuurd door klokgenen. De amplitude en
frequentie van GnRH worden gereguleerd door o.a. steroïdhormonen, met name oestrogenen. (De
upstream regulatie van GnRH afgifte komt straks nog aan bod.)
Hormoon secretie, rechts zie je dat
een stimulus leidt tot het positioneren
van secretiegranula en uiteindelijk tot
secretie hormonen.
Synthese eiwithormonen, secretie
granula moeten ook geproduceerd
worden en links is te zien hoe dit
proces plaatsvindt. Je hebt dus
regulatie van synthese én regulatie van
secretie. Afgifte van steroïd hormonen
kan echter alleen gereguleerd worden door de synthese te
reguleren, aangezien deze hormonen diffuus zijn.
Biochemie hypofyse hormonen, de adenohypofyse
produceert hormonen uit 3 families: POMC derivaten,
glycoproteïnen en somato-mammotropines.
POMC derivaten, deze hormonen zijn allemaal afkomstig van
POMC. Pro-opiomelanocortin (POMC) is een gen dat codeert
voor een grote precursor. Dit gen komt in meerdere cellen
tot expressie, maar wordt verschillend verwerkt in
verschillende cellen. Cellen die verantwoordelijk zijn voor
ACTH productie, processen het peptide (door een
endopeptidase) op zo’n wijze dat er met name ACTH