Zirkadiane und ultradiane Rhythmen in der Gonadotropinsekretion: Regulation durch ovarielle Steroide

 

PDF Download Buy Article Permissions and Reprints

Zusammenfassung

Infolge enger zeitlicher und funktioneller Bezüge zwischen intermittierender hypothalamischer GnRH-Stimulation und hypophysärer Gonadotropinsekretion ist die Bestimmung episodischer Gonadotropinaktivität im Serum ein gängiger Weg, um beim Menschen die Modulation der neuroendokrinen Regelzentren durch Sexualsteroide zu erfassen. Unter fehlenden ovariellen Steroiden wie bei Frauen in der Postmenopause finden sich maximale LH-Sekretionsfrequenzen und -amplituden. Durch wechselnden ovariellen Steroideinfluß während des Menstruationszyklus verändern sich charakteristisch die LH-Sekretionsprofile. Jedoch wird während des Menstruationszyklus die Pulsfrequenz dieses unmodulierten „Basisrhythmus“ unter steigenden Serumkonzentrationen von Östradiol und Progesteron von der Follikel- zur Lutealphase hin nicht überschritten. Die LH-Sekretionsamplituden verändern sich in ihrer Höhe in Abhängigkeit vom Zyklus und spiegeln wahrscheinlich die wechselnde Sensitivität des hypophysären Gonadotrophen auf endogene hypothalamische Stimulation wider. Die enge Koppelung des hypophysären LH-Signals mit der Steroidantwort aus dem Corpus luteum unterstreicht die Bedeutung des zentralen Stimulationsmusters für das Zielorgan. Die Aktivität des zentralen „Schrittmachers“ unterliegt entscheidend der Rückkoppelung durch ovarielle Steroide und ihrer Interaktionen mit Neurotransmittern. In einem hypothetischen Modell von integrativen hypothalamischhypophysären Regelkreisen ist zusammengefaßt, was vermutlich die biochemische Grundlage für die Regulation des zentralen Pulsgenerators darstellt.

Abstract

By virtue of the close temporal and functional coupling between intermittent hypothalamic GnRH stimulation and hypophyseal gonadotropin response, assessment of the serum gonadotropin pulsatility and its circadian variations may represent a feasible approach to accurately assess neuroendocrine regulation processes in human reproduction. In the absence of considerable ovarian Steroid feedback, as in postmenopausal women, the LH pulsatility with maximal pulse frequencies and amplitudes constitutes an unrestrained basic pulse rhythm. During the menstrual cycle, the pulse characteristics of episodic LH secretion and their circadian excursions undergo characteristic alterations by the changing sex steroid environment. Yet, even during cycle phases of increased oestrogen and progesterone concentrations, the LH pulse frequency is limited to that of the basal rhythm. The LH secretory amplitudes increase from the follicular to the luteal phase, presumably as reflection of an altered pituitary sensitivity to endogenous GnRH stimulation. The tight coupling between the LH signal and the sex Steroid response from the corpus luteum emphasizes the importance of central stimulatory rhythms for the target organ. The activity of the central „pulse generator“ is profoundly modulated by ovarian steroid feedback and by interactions within the neuroendocrine regulatory units. These regulatory processes have been integrated in a hypothetic model of hypothalamicpituitary interactions, presumably representing the biochemical basis for the regulation of the central pacemaker.