Central kontroll av penis erektion: roll av hypotalamus paraventrikulära kärnor (2005)

Abstrakt

Den paraventrikulära kärnan i hypotalamus är ett integrationscentrum mellan det centrala och perifera autonoma nervsystemet. Det är involverat i många funktioner från matning, metabol balans, blodtryck och hjärtfrekvens, till erektil funktion och sexuellt beteende.

Särskilt, en grupp oxytocinerga neuroner som har sitt ursprung i denna kärna och som skjuter ut till extrahypothalamiska hjärnområden (t.ex. hippocampus, medulla oblongata och ryggmärg) kontrollerar erektion av penis hos hanråttor. Aktivering av dessa neuroner av dopamin och dess agonister, excitatoriska aminosyror (N-metyl-D-asparaginsyra) eller oxytocin i sig, eller genom elektrisk stimulering leder till erektion av penis, medan deras hämning av gamma-amino-smörsyra (GABA) och dess agonister eller av opioidpeptider och opiatliknande läkemedel hämmar detta sexuella svar.

Aktiveringen av dessa neuroner är sekundär till aktiveringen av kväveoxidsyntas, som producerar kväveoxid. Kväveoxid orsakar i sin tur, genom en mekanism som ännu är oidentifierad, frisättningen av oxytocin i extrahypothalamiska hjärnområden. Andra föreningar som nyligen identifierats som underlättar erektion av penis genom att aktivera centrala oxytocinerga neuroner är peptidanaloger av hexarelin, en tillväxthormonfrisättande peptid, pro-VGF-härledda peptider, endogena peptider som kan frisättas av nervändar som påverkar oxytocinerga cellkroppar SRA141716, , en cannabinoid CB1-receptorantagonist, och, mindre övertygande, adrenokortikotropin-melanocytstimulerande hormon (ACTH-MSH)-relaterade peptider.

Paraventrikulära oxytocinerga neuroner och liknande mekanismer är också involverade i erektion av penis som förekommer i fysiologiska sammanhang, nämligen beröringsfria erektioner som uppstår hos hanråttor i närvaro av en otillgänglig mottaglig hona och under parning.

Dessa fynd visar att den paraventrikulära kärnan i hypotalamus spelar en viktig roll i kontrollen av erektil funktion och sexuell aktivitet. Eftersom hanråttan är en modell för sexuellt beteende och penisfysiologi, som i hög grad har ökat under de senaste åren vår kunskap om perifera och centrala mekanismer som styr erektil funktion (dmattor som framkallar peniserektion hos hanråttor gör det vanligtvis även hos människa), ovanstående resultat kan ha stor betydelse ur ett mänskligt perspektiv för behandling av erektil dysfunktion.

Fig. 1. Neuroanatomi av den manliga genitalapparaten: schematisk representation. När sexuella stimuli når centrala nervsystemet, aktiverar de neurala banor som hittills fortfarande är okända som är ansvariga för sexuell aktivitet. Dessa färdas från hjärnan, främst från hypotalamus och dess kärnor (medialt preoptiskt område och paraventrikulär kärna), genom medulla oblongata och ryggmärgen, till genitalapparaten. Detta innerveras huvudsakligen av pudendalnerver, som härstammar från ryggmärgens sakralkanal och innehåller de primära afferenta sensoriska och motoriska vägarna till penis, och av kavernosala nerver, som innehåller de primära efferenta sympatiska och parasympatiska vägarna med ursprung i bäckenplexusarna. . Dessa innerveras av hypogastriska nerver, som har sitt ursprung i bröst- och ländryggen i ryggmärgen, av bäckennerver som har sitt ursprung i ryggmärgens sakrala kanal och av postgangliära fibrer, som härrör från den paravertebrala sympatiska gangliakedjan av bröst- och ländryggen i ryggmärgen.

Fig. 2. Schematisk representation av oxytocinerga neuroner, som har sitt ursprung i den paraventrikulära kärnan i hypotalamus och projicerar till extrahypotalamus hjärnområden och ryggmärgen. Aktiveringen av dessa neuroner av dopamin, excitatoriska aminosyror, oxytocin i sig, hexarelinanalogpeptider och pro-VGF-härledda peptider eller genom blockad av cannabinoid CB1-receptorer leder till erektion av penis, som kan reduceras och/eller avskaffas genom stimuleringen av opioid- och GABAerga receptorer. Aktiveringen av oxytocinerga neuroner är sekundär till aktiveringen av kväveoxidsyntas som finns i dessa neuroner. Faktiskt endogen kväveoxid som bildas genom stimulering av dopamin, excitatoriska aminosyra- eller oxytocinreceptorer eller exogen kväveoxid, som den som härrör från kväveoxiddonatorer som ges direkt in i den paraventrikulära kärnan, aktiverar oxytocinerga neuroner genom en ännu oidentifierad mekanism. Detta orsakar i sin tur frisättning av oxytocin i hjärnområden på avstånd från den paraventrikulära kärnan, vilket inducerar erektion av penis. Mekanismer som liknar de som beskrivits ovan fungerar också när erektion av penis inträffar i fysiologiska sammanhang, nämligen när hanråttor placeras i närvaro av en otillgänglig mottaglig hona eller under parning.