Testosterons pēc dzimuma (2016)

Iesūtīts februāris 22, 2016 Giuseppe Gangarossa in Neirozinātne, endokrinoloģija, Atmiņa un mācīšanās, Seksu Hormoni

SAISTĪT AR POST

Kad mēs domājam par dzimumhormoniem, īpaši estrogēniem un androgēniem, mēs parasti tos saistām ar dzimumu, dzimumu un ķermeņa attīstību. Tāpat kā visi hormoni, tie ir ķīmiskie kurjeri, vielas, kas tiek ražotas vienā ķermeņa daļā, kas turpina pastāstīt citām daļām, ko darīt. Tomēr mums bieži ir tendence aizmirst šo steroīdu hormonu milzīgo ietekmi uz smadzeņu funkcijām. Pētījumos ar dzīvniekiem ir kļuvis skaidrs, ka agrīnās attīstības laikā smadzeņu iedarbība uz testosteronu un estradiolu, gan vīriešiem, gan sievietēm, izraisa neatgriezeniskas nervu sistēmas izmaiņas (McCarthy et al., 2012). Pieaugošs un pievilcīgs zinātnes kopums liecina, ka dzimumhormoni kognitīvo smadzeņu funkcijā (Janowsky, 2006) spēlē neiromodulējošu lomu. Turklāt testosterona disfunkcijas (hipogonadisms, ķīmiskā kastrācija uc) ir saistītas ar atmiņas defektiem. Tomēr, neskatoties uz šiem sasniegumiem, tas joprojām ir mīkla, kā dzimuma hormoni ietekmē smadzenes.
In interesants papīrs publicēts PLoS ONE, Picot un kolēģi centās aizpildīt vienu puzzle daļu. Viņi pētīja smadzeņu androgēnu receptoru (AR) ablācijas neirobioloģisko ietekmi uz hipokampu plastiskumu un kognitīvajām spējām vīriešu grauzējiem (Picot et al., 2016). Kaut arī vairākos ziņojumos jau ir uzsvērta saikne starp dzimumhormoniem un kognitīvo funkciju (Galea et al., 2008; Janowsky, 2006), ir jādara daudz vairāk, lai pilnībā izskaidrotu androgēnu „seksuālās” funkcijas.

Androgēnu receptorus, testosterona un smadzeņu darbību

Centrālajā nervu sistēmā testosterons saistās ar AR, kas ir lokalizēts šūnu citoplazmā. Pēc saistīšanās un receptoru aktivācijas AR var pārvērsties kodolā, kur tas var darboties kā DNS saistošs transkripcijas faktors, tādējādi regulējot gēnu transkripciju. Aplūkojot AR ekspresijas modeļus smadzenēs, mēs atklājam, ka tas ļoti lokalizējas smadzeņu garozā un hipokampā, kas ir reģioni, kas saistīti ar tādām augstām kognitīvām funkcijām kā atmiņa, mācīšanās, motivācija un uzmanība.
Izmantojot peles līniju, kurai nav specifiskas AR izpausmes nervu sistēmā, autori novēroja atmiņas informācijas laika apstrādes neto samazināšanos. Šāda veida atmiņa ir iespēja atcerēties kārtību, kādā objekti vai notikumi ir piedzīvojuši objektu. Neirālās AR izdzēstās peles nespēja diskriminēt divus laika ziņā atšķirīgus objektus laika klasifikācijas uzdevumā, kurā savvaļas tipa grauzēji varēja diskriminēt vizuālos objektus, kas tika uzrādīti noteiktā laika secībā (pirmais pret pēdējo redzamo objektu) (Skaitlis 1). Laika un atpazīšanas process ir divas būtiskas epizodiskās atmiņas sastāvdaļas. Tāpēc, lai atdalītu, vai novērotais deficīts varētu būt saistīts ar iepriekšējās vai pēdējās procesa traucējumiem, autori veica ne-laika apstrādes uzdevumu, objektu atpazīšanas atmiņas testu, kurā pelēm ir jādiskriminē pazīstams un nav pazīstams objekts. Interesanti, ka mutācijas pelēm bija iespēja izdarīt diskrimināciju, kas liecina, ka pēc AR ģenētiskās dzēšanas atzīšanas apstrāde ir neskarta (Skaitlis 1). Kopumā šis datu kopums norāda, ka androgēni var ietekmēt epizodiskās atmiņas laika kārtības apstrādi, kas ir funkcija, kas ir stipri traucēta Alcheimera slimībā. Tomēr, “vai šo deficītu var izraisīt nepietiekama konsolidācija vai traucēta atmiņas atgūšana”, Saka Dr. Sakina Mhaouty-Kodja, pētījuma un komandas vadītāja vecākā autore.

Attēls1

Skaitlis 1. Androgēnu receptoru izsitiena pelēm ir traucējumi laika secības atmiņas uzdevumā (a, c), bet parastā novitātes atpazīšana (b, d).

 

Androgēnu receptorus un smadzeņu plastiskumu
Hipokamps ir cieši saistīts ar atmiņas informācijas laika apstrādi. Ņemot vērā uzvedības rezultātus un augsto AR izpausmes līmeni šajā atmiņā saistītā struktūrā, autori nolēma izpētīt, vai AR dzēšana spēja mainīt smadzeņu plastiskumu. Izmantojot elektrofizioloģiskos paņēmienus, Picot un kolēģi konstatēja, ka nervu AR ablētās peles hippokampi bija mazāki.plastmasa“, Jo tika konstatēts ievērojams ilgtermiņa potenciizācijas (LTP) samazinājums (Skaitlis 2). Ir zināms, ka LTP ir šūnu un molekulārais mācību un atmiņas funkciju substrāts (Lynch, 2004). Kaut arī tiešā saikne starp uzvedību un LTP kaut kā trūkst, ir vilinoši iedomāties, ka smadzeņu AR var būt kritiska neironu darbībai. Faktiski, vienojoties ar LTP eksperimentiem, autori novēroja, ka AR mutantu pelēm bija pazemināta bazālā sinaptiskā transmisija, lai gan jonotropo glutamāta receptoru, AMPA un NMDA modifikācijas netika atklātas. “Nervu AR zudums vai regulēšana var kaitēt funkcijām un uzvedībai, ko īsteno konkrēti smadzeņu reģioni”, Ierosināja autori.

Attēls2

Skaitlis 2. AR ģenētiskā prombūtne maina hippokampusa ilgtermiņa potencēšanu (LTP).

 

Nākotnes atklājumi
Šis pētījums ir nozīmīgs solis uz priekšu, lai izprastu dzimumhormonu ne-seksuālās funkcijas. “Tas ir ļoti iespējams”, Saka Sakina Mhaouty-Kodja,„androgēnu hormoniem var būt būtiska loma arī sieviešu smadzenēs, un pašreizējais projekts laboratorijā pēta šo aspektu”. Faktiski, lai gan ar hormonālo saturu atšķiras, gan vīrieši, gan sievietes izsaka androgēnu (AR) un estrogēnu (ER) receptorus, kas liecina, ka mūsu smadzenes patiešām ir sarežģītākas nekā mēs domājām. Daudzi interesanti jautājumi rodas no šiem un citiem pētījumiem. Tad mēs varam runāt par seksuālām smadzenēm? Vai vīriešu un sieviešu smadzenes ir ļoti atšķirīgas, kā mēs uzskatām, vai gluži pretēji, pārsteidzoši līdzīgi? Tā ir ārkārtīgi aizraujoša un paplašinās pētniecības joma, kas novedīs pie svarīgiem atklājumiem, kas mainīs veidu, kā mēs saprotam smadzenes.

 


Atsauces 

  1. McCarthy MM, Arnold AP, Ball GF, Blaustein JD, De Vries GJ (2012). Dzimumu atšķirības smadzenēs: ne tik neērta patiesība. J Neurosci 32: 2241–2247
  2. Janowsky JS (2006). Domāšana ar dzimumdziedzeriem: testosterons un izziņas. Tendences Cogn Sci. 10: 77 – 82
  3. PicotM, Billard JM, Dombret C, Albac C, Karameh N, Daumas S, Hardin-Pouzet H, Mhaouty-Kodja S (2016). Neironu androgēnu receptoru dzēšana traucē objektu un hipokampu CA1 atkarīgo mehānismu pagaidu apstrādi. PLoS One. 5. februāris; 11. panta 2. punkts: e0148328
  4. Galea LAM, Uban KA, Epp JR, ​​Brummelte S, Barha CK, Wilson WL, et al. (2008). Izziņas un neiroplasticitātes endokrīnais regulējums: mūsu centieni atklāt sarežģītu mijiedarbību starp hormoniem, smadzenēm un uzvedību. Vai J Exp Psychol Rev Can Psychol Expérimentale var. 62: 247 – 260
  5. Lynch MA (2004). Ilgtermiņa potenciāls un atmiņa. Physiol Rev. Jan; 84 (1): 87-136

Pateicības

Autors ir pateicīgs Teresita Cruz par palīdzību.


Visi izteiktie viedokļi ir autora viedokļi, un tie ne vienmēr atspoguļo PLOS. Šis pants nav paredzēts, lai veicinātu pārmērīgu alkohola patēriņu.   

Giuseppe Gangarossa ieguvis doktora grādu biomedicīnas zinātņu specialitātē Neirozinātne Boloņas universitātē. Viņš ir bijis viesabiedrs Karolinska institūtā (Sotckholm, Zviedrija) un Inserm (Monpeljē, Francija), un šobrīd viņš ir postdoc Collège de France (Parīze, Francija). Viņa galvenā pētījumu tēma ir smadzeņu darbības traucējumi, kas saistīti ar dopamīnu. Viņam var sekot twitterī @PeppeGanga