Estradiol và Sự Phát Triển của Não Bộ
Tóm tắt
Estradiol là loại hormon steroid mạnh mẽ và phổ biến nhất thuộc nhóm estrogen. Thai nhi và trẻ sơ sinh có thể tiếp xúc với estradiol từ người mẹ, từ tuyến sinh dục của chính mình và từ sự tổng hợp tại vùng não của chúng. Các thụ thể estradiol là các yếu tố phiên mã nhân tế bào điều tiết biểu hiện gen và cũng có tác dụng tại màng tế bào, bao gồm kích hoạt các con đường truyền tín hiệu. Bộ não đang phát triển biểu hiện mức độ cao các thụ thể estradiol. Tác động của estradiol lên não bộ đang phát triển thường mang tính chất vĩnh viễn, từ việc thiết lập sự khác biệt giới tính đến các hiệu ứng dưỡng chất và bảo vệ thần kinh lan rộng. Các điểm đích tế bào mà estradiol điều hòa bao gồm: 1) quá trình apoptosis, với estradiol ngăn chặn ở một số vùng nhưng thúc đẩy ở những vùng khác; 2) synaptogenesis, giống như vậy, estradiol thúc đẩy ở một số vùng và ức chế ở các vùng khác; và 3) hình thái học của các neuron và tế bào hình sao. Estradiol cũng ảnh hưởng đến sinh lý tế bào bằng cách điều hòa việc xử lý canxi, biểu hiện gen ngay lập tức và hoạt động của kinaza. Các cơ chế cụ thể của tác động estradiol gây ảnh hưởng vĩnh viễn lên não bộ là đặc thù theo vùng và thường liên quan đến sự tương tác giữa neuron và tế bào glia. Việc giới thiệu các hợp chất gây rối loạn nội tiết vào môi trường, chúng bắt chước hoặc điều chỉnh tác động của estradiol đã gây ra mối lo ngại đáng kể, và não bộ đang phát triển là mục tiêu đặc biệt nhạy cảm. Prostaglandin, glutamate, GABA, granulin và kinaza bám dính tiêu cự nằm trong số các phân tử tín hiệu được estradiol tận dụng để phân biệt não bộ nam và nữ, nhưng vẫn còn nhiều điều cần tìm hiểu. Chỉ khi hiểu rõ toàn bộ các cơ chế và tác động của estradiol lên não bộ đang phát triển chúng ta mới có thể hiểu rõ khi nào những quá trình này đi sai hướng.
Từ khóa
#Estradiol #não bộ #phát triển #estrogen #thụ thể #apoptosis #synaptogenesis #neuron #glia #điều hòa gen.Tài liệu tham khảo
Auger AP, Tetel MJ, McCarthy MM.Steroid receptor coactivator-1 (SRC-1) mediates the development of sex-specific brain morphology and behavior.Proc Natl Acad Sci USA97: 7551–7555, 2002.
Barna B, Kuhnt U, Siklos L.Chloride distribution in the CA1 region of newborn and adult hippocampus by light microscopic histochemistry.Histochem Cell Biol115: 105–116, 2001.
Beach FA.Hormones and Behavior. New York: Hoeber, 1948.
Camu F, Shi L, Vanlersberghe C.The role of COX-2 inhibitors in pain modulation.Drugs63 Suppl 1: 1–7, 2003.
De Jonge FH, Louwerse AL, Ooms MP, Evers P, Endert E, van de Poll NE.Lesions of the SDN-POA inhibit sexual behavior of male Wistar rats.Brain Res Bull23: 91–96, 1989.
Delpire E.Cation-chloride cotransporters in neuronal communication.News Physiol Sci15: 309–312, 2000.
DonCarlos LL.Developmental profile and regulation of estrogen receptor (ER) mRNA expression in the preoptic area of prenatal rats.Dev Brain Res20: 224–233, 1996.
Galanopoulou AS.GABA receptors as broadcasters of sexually differentiating signals in the brain.Epilepsia46 Suppl 5: 107–112, 2005.
Gerlach JL, McEwen BS, Toran-Allerand CD, Friedman WJ.Perinatal development of estrogen receptors in mouse brain assessed by radioautography, nuclear isolation and receptor assay.Brain Res313: 7–18, 1983.
Giovannini MG, Scali C, Prosperi C, Bellucci A, Pepeu G, Casamenti F.Experimental brain inflammation and neurodegeneration as model of Alzheimer's disease: protective effects of selective COX-2 inhibitors.Int J Immunopathol Pharmacol16: 31–40, 2003.
Hojo Y, Hattori T, Enami TAF.Adult male rat hippocampus synthesizes estradiol from pregnenolone by cytochrome P45017 alpha and P450 aromatase localized in neurons.Proc Natl Acad Sci USA101: 865–870, 2003.
Hull EM, Lorrain DS, Du J, Matuszewich L, Bitran D, Nishita JK, Scaletta LL.Organizational and activational effects of dopamine on male sexual behavior. In:Males, Females and Behavior: Toward Biological Understanding, edited by Ellis L, Ebertz L. Greenwood Press, 1998, p. 79–96.
Hutchinson TH, Pickford DB.Ecological risk assessment and testing for endocrine disruption in the aquatic environment.Toxicology181–182: 383–387, 2002.
Matsumoto A, Arai Y.Sexual dimorphism in “wiring pattern” in the hypothalamic arcuate nucleus and its modification by neonatal hormonal environment.Brain Res19: 238–242, 1980.
McCarthy MM, Perrot-Sinal TS, Auger AP, Sickel MJ.Excitatory GABA as a Mediator of Steroid-Induced Brain Sexual Differentiation, edited by Handa RJ, Terasawa E, Hayashi S, Kawata M. Boca Raton, FL: CRC, 2000, p. 323–345.
Meisel RL, Sachs BD.The physiology of male sexual behavior. In:Physiology of Reproduction, edited by Knobil E, Neill JD. New York: Raven, 1994, p. 3–106.
Naftolin F, Ryan KJ, Davies IJ, Reddy VV, Flores F, Petro Z, Kuhn M, White RJ, Takaoka Y, Wolin L.The formation of estrogens by central neuroendocrine tissues.Recent Prog Horm Res31: 295–319, 1975.
Prossnitz ER, Arterburn JB, Sklar LA.GPR30: a G protein-coupled receptor for estrogen.Mol Cell Endocrinol.In press.
Razandi M, Pedram A, Greene GL, Levin ER.Cell membrane and nuclear estrogen receptors (ERs) originate from a single transcript: studies of ERα and ERβ expressed in chinese hamster ovary cells.Mol Endocrinol13: 307–319, 1999.
Robel P, Baulieu EE.Neurosteroids: biosynthesis and function.Crit Rev Neurobiol9: 383–394, 1995.
Schumacher M, Weill-Engerer S, Liere P, Robert F, Franklin RJM.Steroid hormones and neurosteroids in normal and pathological aging of the nervous system.Prog Neurobiol3: 1–29, 2003.
Sickel MJ, McCarthy MM.Calbindin D28-K immunoreactivity is a marker for a subdivision of the sexual dimorphic nucleus of the preoptic area in the rat: developmental profile and gonadal steroid modulation.J Neurobiol12: 397–402, 2000.
Speert DB, Konkle ATM, Zup SL, Schwarz JA, Shiroor C, Taylor M.Focal adhesion kinase and paxillin: novel regulators of brain sexual differentiation?Endocrinology.In press.
Stefan M, Murray R.Schizophrenia: developmental disturbance of brain and mind?Acta Paediatr Suppl422: 112–116, 1997.
Toran-Allerand CD, Hashimoto K, Greenough WT, Saltarelli M.Sex steroids and the development of the newborn mouse hypothalamus and preoptic area in vitro. III. Effects of estrogen on dendritic differentiation.Brain Res283: 97–101, 1983.
Wagner C, Morrell JI.Distribution and steroid hormone regulation of aromatase MRNA expression in the forebrain of adult male and female rats: a cellular-level analysis using in situ hybridization.J Comp Neurology370: 71–84, 1995.
Wagner C, Morrell JI.Neuroanatomical distribution of aromatase MRNA in the rat brain: indications of regional regulation.J Steroid Biochem Mol Biol61: 3–6, 1997.
Wallen K, Baum MJ.Masculinization and defeminization in altricial and precocial mammals: comparative aspects of steroid hormone action. In:Hormones Brain and Behavior, edited by Pfaff D. London, UK: Academic, 2002, p. 385–424.
Wizemann TM, Pardu ML.Exploring the Biological Contributions to Human Health. Does Sex Matter?Washington, DC: National Academy of Sciences, 2001.