Войти в систему
Войти с помощью соц. сетей:
Если верить расхожей мудрости, пубертат начинается в яичниках. Юное тело от внезапного прилива эстрогена обретает плавные формы и плодовитость. Хотя «пубертат как он есть» действительно затрагивает гонады и этот процесс называется, как вы уже догадались, гонадархе, все начинается в мозге.
Для понимания нейробиологических основ пубертата вернемся к оси ГГЯ, три компонента которой соединяют тело и мозг и управляют детородным периодом нашей жизни.
Если коротко, то ось ГГЯ работает так:
• Гипоталамус подает сигнал гипофизу с помощью гонадолиберина, или гонадотропин-рилизинг гормона (ГнРГ).
• ГнРГ вызывает выброс лютеинизирующего гормона (ЛГ) и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ).
• ЛГ и ФСГ стимулируют выработку эстрогенов и прогестерона яичниками.
• Эстроген и прогестерон масштабно воздействуют на тело и мозг.
• ЛГ, ФСГ, эстроген и прогестерон посылают сигналы обратно в гипоталамус и гипофиз, формируя сложные цепи положительной и отрицательной обратной связи.
В годы нашей фертильности после пубертата и перед менопаузой ГнРГ ритмично выделяется из генератора импульсов в гипоталамусе. Мне нравится сравнивать его выработку с нейронным проявлением знаменитых биологических часов – тик-так, тик-так.
ГнРГ вырабатывается и в детстве, но не энергично «тикает», а выдается медленно, понемногу и непрерывно. Его постоянный низкий уровень поддерживает ось ГГЯ в состоянии «гормональной спячки» – явления, присущего только людям и немногим высшим приматам. «Гормональная спячка» означает, что у людей есть продолжительное детство и необходимые фазы развития мозга, социализации и обучения. Мать-природа, по-видимому, знает, что маленькая девочка совершенно не в состоянии выносить другое человеческое существо и заботиться о нем. Поэтому родить ребенка она не может, пока не созреет достаточно, чтобы справиться с задачей. Хотя и без слов ясно: менархе не обязательно означает готовность к рождению детей!
Названия гормонов зачастую дают подсказки об их роли. Так, ГнРГ высвобождает («рилизинг», от англ. release) гонадотропины. Два основных гонадотропина – ФСГ и ЛГ, и благодаря их дирижеру-гипоталамусу они высвобождаются из гипофиза размеренно, как тикают часы. ФСГ, как ясно из названия, стимулирует рост фолликулов в яичнике, способствует развитию яйцеклетки и вызывает выработку эстрадиола (основного типа эстрогена). ЛГ отвечает за разрыв фолликула и провоцирует овуляцию.
Объемы выработки ЛГ и ФСГ на протяжении жизни меняются. В детстве их концентрация низка. Однако во время пубертата выработка ЛГ возрастает, пока не начинаются всплески с целью достижения уровня, в 20–40 раз превышающего содержание в раннем детстве. Выработка ФСГ увеличивается в два-три раза. ФСГ снова обгоняет ЛГ лишь после менопаузы, когда уровень обоих уже не регулируется стареющими яичниками и стремительно взлетает.
Так как в мозге есть эстрогеновые рецепторы, эстроген способен влиять на наше мышление, чувства и поведение. Это доказывает одна особенность менопаузы, когда колебания уровней гормонов яичников вызывают приливы, ночную потливость, резкие перепады настроения и забывчивость. Но, когда через несколько лет после последней менструации уровень гормонов выравнивается, симптомы исчезают.
Прогестерон – еще один гормон, вырабатывающийся в яичниках, а точнее – в желтом теле. Оно развивается из фолликула после того, как тот разрывается, высвобождая яйцеклетку при овуляции. Прогестерон и эстроген действуют сообща. Например, для развития груди во время пубертата требуется эстроген, чтобы подготовить клетки, и прогестерон, чтобы вызвать дифференциацию и рост клеток. Прогестероновых рецепторов в мозге не так много, как эстрогеновых, но постепенно выясняется, что и прогестерон способен регулировать мышление, настроение и нейропластичность и даже играть свою роль в выздоровлении после травм мозга.
Что именно запускает биологические часы ГнРГ? Существует ли внутренний календарь, отмечающий прошествие лет? Или же есть элементы группы «снаружи внутрь», влияющие на время наступления пубертата, такие как питание, обстановка, динамика в семье?
В основном время, когда девочка начинает расцветать, определяется генами. Мы полагаем так потому, что у девочек менархе бывает примерно в том же возрасте, что и у их матерей и сестер. Исследования показали, что наследуемость варьируется от 50 до 80 %. Ознакомившись с этой статистикой, я позвонила своей маме по Skype, чтобы выяснить, сколько лет ей было на момент первых месячных. По ее воспоминаниям, примерно 12,5 – как и мне. Моя сестра в смс сообщила, что у нее месячные начались за неделю до 12-летия. Сроки пубертата у матерей также находят отражение в сроках начала пубертата у их сыновей.
Ген, отвечающий за пробуждение нейронов ГнРГ, затейливо назван KISS-1 и экспрессируется в небольшом скоплении нейронов в генераторе импульсов гипоталамуса. KISS-1 кодируется для белка кисс-пептина, который высвобождается из нейронов вместе с двумя другими пептидными гормонами – нейрокинином В и динорфином; все трое обычно называют KNDy (произносится как «кэнди»).
С этими симпатичными названиями связана целая история. KISS-1 открыл Дэнни Уэлч, исследователь меланомы, работая в медицинском колледже при Университете штата Пенсильвания в Хёрши. Новый ген KISS-1 он назвал в честь конфет Hershey’s Kisses, которые выпускали в этом городе на знаменитой кондитерской фабрике.
Никто и не представлял, что KISS-1 участвует в процессах пубертата, пока в начале 2000-х одна необычная семья не обратилась к специалисту по репродуктивной эндокринологии Стефани Семинара, возглавляющей отделение репродуктивной эндокринологии в Массачусетской больнице общего профиля. В этом семействе три брака были заключены между двоюродными братьями и сестрами. Из 19 детей у шестерых (четверых мужчин и двух женщин) наблюдалась разновидность аномального пубертата – так называемый идиопатический гипогонадотропный гипогонадизм (ИГГ). Он характеризуется аномальной или отсутствующей пульсацией ГнРГ, поэтому пубертат не начинается. Это редкое нарушение дало группе под руководством Семинары уникальную возможность изучить регулирование ГнРГ у людей. Семья прошла генетическое тестирование, при котором обнаружились мутации гена рецептора кисс-пептина. Это означало, что кисс-пептин не мог воздействовать на нейроны ГнРГ, чтобы включить пубертат.
Семинара в то время не знала, что группа из института INSERM в Париже применила тот же подход к исследованию другой семьи с ИГГ. В их случае 20-летний мужчина обратился в клинику Никола де Ру с симптомами задержки полового созревания: ненормально маленьким пенисом и семенниками, низким ростом и скудной лобковой растительностью. Выяснилось, что трое из его четырех братьев имели схожие черты. У одной из сестер, которой исполнилось 16, грудь оставалась неразвитой и месячные прошли лишь один раз. Их родители были двоюродными братом и сестрой с нормальным пубертатом и явной фертильностью. Опять-таки генетические исследования показали, что виноват рецептор кисс-пептина. Благодаря этим двум семьям была установлена ключевая роль кисс-пептина в нейроэндокринной регуляции репродуктивных функций. С тех пор как открыли кисс-пептин, выяснилось, что он имеет отношение к овуляции, имплантации эмбриона, развитию плаценты, беременности и деторождению. А в 2017 году было высказано предположение, что он связан с приливами при менопаузе.
Войти с помощью соц. сетей: