Fetální endokrinní systém

Endokrinní systém plodu (hypotalamus-hypofýza-cílové orgány) se začíná vyvíjet poměrně brzy.

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

Fetální hypotalamus

Tvorba většiny hypotalamických hormonů začíná v nitroděložním období, takže všechna hypotalamická jádra se diferencují do 14. týdne těhotenství. Do 100. dne těhotenství je dokončena tvorba portálního systému hypofýzy a hypotalamo-hypofyzární systém kompletně dokončuje morfologický vývoj do 19.–21. týdne těhotenství. Byly identifikovány tři typy hypotalamických neurohumorálních látek: aminergní neurotransmitery – dopamin, norepinefrin, serotonin; peptidy, uvolňující a inhibující faktory syntetizované v hypotalamu a vstupující do hypofýzy portálním systémem.

Gonadotropin uvolňující hormon je produkován in utero, ale jeho reakce se zvyšuje po porodu. GnRH je také produkován placentou. Spolu s GnRH byly v raných fázích vývoje plodu nalezeny významné hladiny tyreotropin uvolňujícího hormonu (TRH). Přítomnost TRH v hypotalamu v prvním a druhém trimestru těhotenství naznačuje jeho možnou roli v regulaci sekrece TSH a prolaktinu během tohoto období. Titíž vědci zjistili imunoreaktivní somatostatin (inhibiční faktor uvolňování růstového hormonu) u 10–22 týdnů starých lidských plodů, přičemž jeho koncentrace se s růstem plodu zvyšovala.

Kortikotropin uvolňující hormon je stresový hormon, o kterém se předpokládá, že hraje roli na začátku porodu, ale zda se jedná o fetální nebo placentární hormon, dosud nebylo stanoveno.

Fetální hypofýza

ACTH v hypofýze plodu je detekován již v 10. týdnu vývoje. ACTH v pupečníkové krvi je fetálního původu. Produkce ACTH plodem je řízena hypotalamem a ACTH neproniká placentou.

V placentě byla zaznamenána syntéza peptidů souvisejících s ACTH: choriového kortikotropinu, beta-endorfinu a melanocyty stimulujícího hormonu. Obsah peptidů souvisejících s ACTH se s vývojem plodu zvyšuje. Předpokládá se, že v určitých obdobích života plní trofickou roli ve vztahu k nadledvinám plodu.

Studie dynamiky hladin LH a FSH ukázala, že nejvyšší hladina obou hormonů u plodu se vyskytuje v polovině těhotenství (20.–29. týden) s poklesem jejich hladin ke konci těhotenství. Vrchol FSH a LH je vyšší u plodu ženského pohlaví. Podle těchto autorů se s postupujícím těhotenstvím u plodu mužského pohlaví regulace hormonální produkce varlat přesouvá z hCG na LH.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Fetální nadledviny

V polovině těhotenství dosahují nadledviny lidského plodu velikosti fetální ledviny v důsledku vývoje vnitřní fetální zóny, která tvoří 85 % celé žlázy, a jsou spojeny s metabolismem pohlavních steroidů (po narození dochází k atrézii této části přibližně v jednom roce života dítěte). Zbývající část nadledvin tvoří definitivní („dospělou“) zónu a je spojena s produkcí kortizolu. Koncentrace kortizolu v krvi plodu a plodové vodě se v posledních týdnech těhotenství zvyšuje. ACTH stimuluje produkci kortizolu. Kortizol hraje mimořádně důležitou roli - indukuje tvorbu a vývoj různých enzymatických systémů fetálních jater, včetně enzymů glykogeneze, tyrosin a aspartátaminotransferázy atd. Enzym indukuje zrání epitelu tenkého střeva a aktivitu alkalické fosfatázy; podílí se na přechodu organismu z fetálního na dospělý typ hemoglobinu; indukuje diferenciaci alveolárních buněk typu II a stimuluje syntézu surfaktantu a jeho uvolňování do alveol. Aktivace kůry nadledvin se zřejmě podílí na zahájení porodu. Podle výzkumných údajů se tedy pod vlivem kortizolu mění sekrece steroidů, kortizol aktivuje enzymatické systémy placenty, což zajišťuje sekreci nekonjugovaných estrogenů, které jsou hlavním stimulátorem uvolňování nr-F2a, a tedy i porodu. Kortizol ovlivňuje syntézu adrenalinu a noradrenalinu dření nadledvin. Buňky produkující katecholaminy jsou určovány již v 7. týdnu těhotenství.

Fetální pohlavní žlázy

Ačkoli fetální pohlavní žlázy pocházejí ze stejného rudimentu jako nadledviny, jejich role je zcela odlišná. Fetální varlata jsou viditelná již v 6. týdnu těhotenství. Intersticiální buňky varlat produkují testosteron, který hraje klíčovou roli ve vývoji pohlavních znaků chlapce. Doba maximální produkce testosteronu se shoduje s maximální sekrecí choriového gonadotropinu, což naznačuje klíčovou roli choriového gonadotropinu v regulaci fetální steroidogeneze v první polovině těhotenství.

O vaječnících plodu a jejich funkci je známo mnohem méně; morfologicky jsou detekovány v 7.–8. týdnu vývoje a byly v nich identifikovány buňky s vlastnostmi naznačujícími jejich schopnost steroidogeneze. Vaječníky plodu zahajují aktivní steroidogenezi až na konci těhotenství. Zřejmě kvůli velké produkci steroidů placentou a organismem matka-plod nepotřebuje samice k diferenciaci pohlaví vlastní steroidogenezi ve vaječnících.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Štítná žláza a příštítná tělíska plodu

Štítná žláza vykazuje aktivitu již v 8. týdnu těhotenství. Charakteristické morfologické znaky a schopnost akumulovat jogin a syntetizovat jodtyroniny získává štítná žláza do 10.–12. týdne těhotenství. V této době jsou v hypofýze plodu detekovány tyreotrofie, v hypofýze a v séru triglyceridy (TG) a v séru tirozin (T4). Hlavní funkcí štítné žlázy plodu je účast na diferenciaci tkání, především nervové, kardiovaskulární a muskuloskeletální. Až do poloviny těhotenství zůstává funkce štítné žlázy plodu na nízké úrovni a po 20. týdnu se významně aktivuje. Předpokládá se, že je to důsledek procesu fúze portálního systému hypotalamu s portálním systémem hypofýzy a zvýšení koncentrace TSH. Koncentrace TSH dosahuje svého maxima na začátku třetího trimestru těhotenství a nezvyšuje se až do konce těhotenství. Obsah T4 a volného T4 v séru plodu se progresivně zvyšuje během posledního trimestru těhotenství. T3 není v krvi plodu detekován dříve než ve 30. týdnu, poté se jeho obsah zvyšuje ke konci těhotenství. Zvýšení T3 na konci těhotenství je spojeno se zvýšením kortizolu. Bezprostředně po porodu se hladina T3 výrazně zvyšuje a 5–6krát překračuje nitroděložní hladinu. Hladina TSH se po porodu zvyšuje a dosahuje maxima po 30 minutách, poté se 2. den života postupně snižuje. Hladina T4 a volného T4 se také zvyšuje ke konci prvního dne života a postupně klesá ke konci prvního týdne života.

Předpokládá se, že hormony štítné žlázy zvyšují koncentraci nervového růstového faktoru v mozku a v tomto ohledu se modulační účinek hormonů štítné žlázy projevuje v procesu zrání mozku. Při nedostatku jódu a nedostatečné produkci hormonů štítné žlázy se rozvíjí kretenismus.

Příštítná tělíska aktivně regulují metabolismus vápníku při porodu. Mezi příštítnými tělísky plodu a matky existuje kompenzační reciproční funkční vztah.

Brzlík

Brzlík je jednou z nejdůležitějších žláz plodu, objevuje se v 6.–7. týdnu embryonálního života. V 8. týdnu těhotenství migrují lymfoidní buňky – prothymocyty – ze žloutkového váčku a jater plodu a poté z kostní dřeně a kolonizují brzlík. Tento proces není dosud přesně znám, ale předpokládá se, že tyto prekurzory mohou exprimovat určité povrchové markery, které se selektivně vážou na odpovídající buňky cév brzlíku. Jakmile se prothymocyty dostanou do brzlíku, interagují se stromatem brzlíku, což vede k intenzivní proliferaci, diferenciaci a expresi povrchových molekul specifických pro T-buňky (CD4+ CD8). Diferenciace brzlíku do dvou zón – kortikální a mozkové – nastává ve 12. týdnu těhotenství.

V brzlíku probíhá komplexní diferenciace a selekce buněk v souladu s hlavním histokompatibilním komplexem (MHC), jako by se prováděla selekce buněk, které splňují tento komplex. Ze všech příchozích a proliferujících buněk projde 95 % apoptózou 3–4 dny po svém posledním dělení. Pouze 5 % buněk, které projdou další diferenciací, přežije a buňky nesoucí určité markery CD4 nebo CD8 vstupují do krevního oběhu ve 14. týdnu těhotenství. Hormony brzlíku se podílejí na diferenciaci T-lymfocytů. Procesy probíhající v brzlíku, migrace a diferenciace buněk, se staly pochopitelnějšími po objevení role cytokinů, chemokinů, exprese genů zodpovědných za tento proces a zejména vývoje receptorů, které vnímají všechny druhy antigenů. Proces diferenciace celého repertoáru receptorů je na úrovni dospělého člověka dokončen do 20. týdne těhotenství.

Na rozdíl od alfa-beta T4 buněk exprimujících markery CD4 a CD8 exprimují gama-beta T lymfocyty CD3. V 16. týdnu těhotenství tvoří 10 % periferní krve, ale ve velkém množství se nacházejí v kůži a sliznicích. Svým účinkem jsou podobné cytotoxickým buňkám u dospělých a vylučují IFN-γ a TNF.

Cytokinová odpověď fetálních imunokompetentních buněk je nižší než u dospělého, takže il-3, il-4, il-5, il-10, IFN-y jsou při stimulaci lymfocytů nižší nebo prakticky nedetekovatelné a il-1, il-6, TNF, IFN-a, IFN-β, il-2 - odpověď fetálních buněk na mitogeny je stejná jako u dospělého.