Endokrinný systém plodu

Endokrinný systém plodu (hypotalamus-hypofýza-cieľové orgány) sa začína vyvíjať pomerne skoro.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Fetálny hypotalamus

Tvorba väčšiny hypotalamických hormónov začína v intrauterinnom období, takže všetky hypotalamické jadrá sa diferencujú do 14. týždňa tehotenstva. Do 100. dňa tehotenstva je tvorba portálneho systému hypofýzy ukončená a hypotalamo-hypofyzárny systém úplne dokončí morfologický vývoj do 19. – 21. týždňa tehotenstva. Boli identifikované tri typy hypotalamických neurohumorálnych látok: aminergné neurotransmitery – dopamín, norepinefrín, serotonín; peptidy, uvoľňujúce a inhibičné faktory syntetizované v hypotalame a vstupujúce do hypofýzy cez portálny systém.

Gonadotropín uvoľňujúci hormón sa produkuje in utero, ale reakcia naň sa zvyšuje po narodení. GnRH produkuje aj placenta. Spolu s GnRH sa v hypotalame plodu v raných štádiách vývoja zistili významné hladiny hormónu uvoľňujúceho tyreotropín (TRH). Prítomnosť TRH v hypotalame v prvom a druhom trimestri tehotenstva naznačuje jeho možnú úlohu v regulácii sekrécie TSH a prolaktínu počas tohto obdobia. Tí istí výskumníci zistili imunoreaktívny somatostatín (inhibičný faktor uvoľňovania rastového hormónu) u 10 – 22 týždňov starých ľudských plodov, pričom jeho koncentrácia sa s rastom plodu zvyšovala.

Hormón uvoľňujúci kortikotropín je stresový hormón, o ktorom sa predpokladá, že zohráva úlohu na začiatku pôrodu, ale či ide o fetálny alebo placentárny hormón, zatiaľ nebolo jasné.

Fetálna hypofýza

ACTH v hypofýze plodu sa zisťuje už v 10. týždni vývoja. ACTH v pupočníkovej krvi je fetálneho pôvodu. Produkcia ACTH plodom je pod kontrolou hypotalamu a ACTH nepreniká cez placentu.

V placente bola zaznamenaná syntéza peptidov súvisiacich s ACTH: choriový kortikotropín, beta-endorfín, melanocyty stimulujúci hormón. Obsah peptidov súvisiacich s ACTH sa zvyšuje s vývojom plodu. Predpokladá sa, že v určitých obdobiach života plnia trofickú úlohu vo vzťahu k nadobličkám plodu.

Štúdia dynamiky hladín LH a FSH ukázala, že najvyššia hladina oboch hormónov u plodu sa vyskytuje v polovici tehotenstva (20. – 29. týždeň), pričom do konca tehotenstva ich hladiny klesajú. Vrchol FSH a LH je vyšší u ženského plodu. Podľa týchto autorov sa s postupujúcim tehotenstvom u mužského plodu regulácia hormonálnej produkcie semenníkov presúva z hCG na LH.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Fetálne nadobličky

V polovici tehotenstva dosahujú nadobličky ľudského plodu veľkosť fetálnej obličky v dôsledku vývoja vnútornej zóny plodu, ktorá tvorí 85 % celej žľazy, a sú spojené s metabolizmom pohlavných steroidov (po narodení táto časť prechádza atréziou približne v jednom roku života dieťaťa). Zvyšná časť nadobličiek tvorí definitívnu („dospelá“) zónu a je spojená s produkciou kortizolu. Koncentrácia kortizolu v krvi plodu a plodovej vode sa v posledných týždňoch tehotenstva zvyšuje. ACTH stimuluje produkciu kortizolu. Kortizol hrá mimoriadne dôležitú úlohu - indukuje tvorbu a vývoj rôznych enzýmových systémov pečene plodu, vrátane enzýmov glykogenézy, tyrozín a aspartátaminotransferázy atď. Enzým indukuje dozrievanie epitelu tenkého čreva a aktivitu alkalickej fosfatázy; podieľa sa na prechode tela z fetálneho na dospelý typ hemoglobínu; indukuje diferenciáciu alveolárnych buniek typu II a stimuluje syntézu povrchovo aktívnej látky a jej uvoľňovanie do alveol. Aktivácia kôry nadobličiek sa zrejme podieľa na začatí pôrodu. Podľa výskumných údajov sa teda pod vplyvom kortizolu mení sekrécia steroidov, kortizol aktivuje enzymatické systémy placenty, čím zabezpečuje sekréciu nekonjugovaných estrogénov, ktoré sú hlavným stimulátorom uvoľňovania nr-F2a, a teda pôrodu. Kortizol ovplyvňuje syntézu adrenalínu a noradrenalínu dreňou nadobličiek. Bunky produkujúce katecholamíny sa určujú už v 7. týždni tehotenstva.

Fetálne pohlavné žľazy

Hoci fetálne pohlavné žľazy pochádzajú z rovnakého základu ako nadobličky, ich úloha je celkom odlišná. Fetálne semenníky sú viditeľné už v 6. týždni tehotenstva. Intersticiálne bunky semenníkov produkujú testosterón, ktorý hrá kľúčovú úlohu vo vývoji pohlavných znakov chlapca. Čas maximálnej produkcie testosterónu sa zhoduje s maximálnou sekréciou choriového gonadotropínu, čo naznačuje kľúčovú úlohu choriového gonadotropínu v regulácii fetálnej steroidogenézy v prvej polovici tehotenstva.

O vaječníkoch plodu a ich funkcii sa vie oveľa menej; morfologicky sa zisťujú v 7. – 8. týždni vývoja a boli v nich identifikované bunky so znakmi naznačujúcimi ich schopnosť steroidogenézy. Vaječníky plodu začínajú s aktívnou steroidogenézou až na konci tehotenstva. Zrejme kvôli veľkej produkcii steroidov placentou a organizmom matka-plod samica nepotrebuje na diferenciáciu pohlavia vlastnú steroidogenézu vo vaječníkoch.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Štítna žľaza a prištítne telieska plodu

Štítna žľaza vykazuje aktivitu už v 8. týždni tehotenstva. Štítna žľaza získava charakteristické morfologické znaky a schopnosť akumulovať jogín a syntetizovať jódtyroníny do 10. – 12. týždňa tehotenstva. V tomto období sa v hypofýze plodu detegujú tyreotropné bunky, v hypofýze a v sére triglyceridy (TG) a v sére T4. Hlavnou funkciou štítnej žľazy plodu je účasť na diferenciácii tkanív, predovšetkým nervového, kardiovaskulárneho a muskuloskeletálneho. Do polovice tehotenstva zostáva funkcia štítnej žľazy plodu na nízkej úrovni a potom po 20. týždni sa výrazne aktivuje. Predpokladá sa, že je to výsledok procesu fúzie portálneho systému hypotalamu s portálnym systémom hypofýzy a zvýšenia koncentrácie TSH. Koncentrácia TSH dosahuje svoje maximum na začiatku tretieho trimestra tehotenstva a nezvyšuje sa až do konca tehotenstva. Obsah T4 a voľného T4 v sére plodu sa progresívne zvyšuje počas posledného trimestra tehotenstva. T3 sa v krvi plodu zisťuje až v 30. týždni, potom sa jeho obsah zvyšuje ku koncu tehotenstva. Zvýšenie T3 na konci tehotenstva je spojené so zvýšením kortizolu. Bezprostredne po narodení sa hladina T3 výrazne zvyšuje a 5-6-krát prekračuje vnútromaternicovú hladinu. Hladina TSH sa po narodení zvyšuje a dosahuje maximum po 30 minútach, potom sa postupne znižuje na 2. deň života. Hladina T4 a voľného T4 sa tiež zvyšuje ku koncu prvého dňa života a postupne klesá ku koncu prvého týždňa života.

Predpokladá sa, že hormóny štítnej žľazy zvyšujú koncentráciu nervového rastového faktora v mozgu a v tomto ohľade sa modulačný účinok hormónov štítnej žľazy realizuje v procese dozrievania mozgu. Pri nedostatku jódu a nedostatočnej produkcii hormónov štítnej žľazy sa vyvíja kretinizmus.

Prištítne telieska aktívne regulujú metabolizmus vápnika pri narodení. Medzi prištítnymi telieskami plodu a matky existuje kompenzačný recipročný funkčný vzťah.

Týmusová žľaza

Týmus je jednou z najdôležitejších žliaz plodu, objavuje sa v 6. – 7. týždni embryonálneho života. V 8. týždni tehotenstva migrujú lymfoidné bunky – protymocyty – zo žĺtkového vaku a pečene plodu a potom z kostnej drene a kolonizujú týmus. Tento proces ešte nie je presne známy, ale predpokladá sa, že tieto prekurzory môžu exprimovať určité povrchové markery, ktoré sa selektívne viažu na zodpovedajúce bunky ciev týmusu. Po vstupe do týmusu protymocyty interagujú so strómou týmusu, čo vedie k intenzívnej proliferácii, diferenciácii a expresii povrchových molekúl špecifických pre T-bunky (CD4+ CD8). Diferenciácia týmusu na dve zóny – kortikálnu a mozgovú – nastáva v 12. týždni tehotenstva.

V týmuse dochádza ku komplexnej diferenciácii a selekcii buniek v súlade s hlavným histokompatibilným komplexom (MHC), akoby sa vykonával výber buniek, ktoré spĺňajú tento komplex. Zo všetkých prichádzajúcich a proliferujúcich buniek 95 % podstúpi apoptózu 3 – 4 dni po ich poslednom delení. Iba 5 % buniek, ktoré podstúpia ďalšiu diferenciáciu, prežije a bunky nesúce určité markery CD4 alebo CD8 vstupujú do krvného obehu v 14. týždni tehotenstva. Hormóny týmusu sa podieľajú na diferenciácii T-lymfocytov. Procesy prebiehajúce v týmuse, migrácia a diferenciácia buniek sa stali pochopiteľnejšími po objavení úlohy cytokínov, chemokínov, expresie génov zodpovedných za tento proces a najmä vývoja receptorov, ktoré vnímajú všetky druhy antigénov. Proces diferenciácie celého repertoáru receptorov je na úrovni dospelého človeka ukončený do 20. týždňa tehotenstva.

Na rozdiel od alfa-beta T4 buniek exprimujúcich markery CD4 a CD8, gama-beta T lymfocyty exprimujú CD3. V 16. týždni tehotenstva tvoria 10 % periférnej krvi, ale nachádzajú sa vo veľkom množstve v koži a slizniciach. Svojím účinkom sú podobné cytotoxickým bunkám u dospelých a vylučujú IFN-γ a TNF.

Cytokínová odpoveď fetálnych imunokompetentných buniek je nižšia ako u dospelého, takže il-3, il-4, il-5, il-10, IFN-y sú pri stimulácii lymfocytov nižšie alebo prakticky nedetekovateľné a il-1, il-6, TNF, IFN-a, IFN-β, il-2 - odpoveď fetálnych buniek na mitogény je rovnaká ako u dospelého.