Khu vực dưới đồi

Khu vực dưới đồi (Hypothalamus) là một cấu trúc nằm ở giữa não, xung quanh não thất ba và nằm chính giữa hệ viền (limbic). Khu vực dưới đồi có các đường liên kết trực tiếp theo hai hướng.

• Hướng đi lên thông qua nhiều khu vực của não, đặc biệt là khu vực thalamus trước và vỏ của hệ limbic
• Hướng đi xuống qua thân não và chủ yếu đi đến các cấu trúc như lưới não trung gian, cầu não và thân não.

Khu vực dưới đồi có nhiều nơron tập trung thành nhiều nhóm nhân và chia thành ba khu vực.

• Khu vực dưới đồi trước bao gồm các nhóm nhân như nhóm nhân trên thị, nhận cạnh não thất, nhân trước thị.

• Khu vực dưới đồi giữa có các nhóm nhân lồi giữa, bụng giữa, lưng giữa,…

• Khu vực dưới đồi sau có các nhóm nhân trước vú, trên vú, củ vú,…

Các nơron của khu vực dưới đồi không chỉ tham gia vào chức năng truyền tải xung thần kinh mà còn có vai trò tổng hợp và bài tiết các hormone. Khu vực dưới đồi có mối liên hệ chặt chẽ qua hệ thần kinh và mạch máu với tuyến yên. Các hormone được bài tiết từ khu vực dưới đồi sẽ đi theo đường này để tích trữ hoặc tác động (kích thích hoặc ức chế) đến hoạt động của tuyến yên.

Các hormone của khu vực dưới đồi

Các neuron của khu vực dưới đồi có thân nằm trong các nhóm nhân khác nhau và tận cùng của chúng tại khu vực lồi giữa có khả năng tổng hợp các hormone giải phóng (inhibitory hormone) để tác động vào hoạt động của các tế bào thùy trước tuyến yên. Sau khi được tổng hợp từ thân neuron, các hormone giải phóng và ức chế được vận chuyển qua sợi trục xuống và tích trữ trong các túi nhỏ tại tận cùng thần kinh ở khu vực lồi giữa. Tại đây, hormone lan ra mạch mao mạch thứ nhất và theo hệ mạch cửa dưới đồi – yên xuống thùy trước tuyến yên.

Hormone sinh trưởng và hormone ức chế sinh trưởng

Hormone sinh trưởng và hormone ức chế sinh trưởng, viết tắt là GH – GHRH và GHIH (Growth Hormone Releasing Hormone và Growth Hormone Inhibitory Hormone). Cả hai hormone đều là polypeptit và có 44 axit amin: (Tyr-Ala-Asp-Ala-Ile-Phe-Thr-Arn-Ser-Tyr-Arg-Lys-Val-Leu-Gly-Gln-Leu-Ser-Ala-Arg-Lys-Leu-Leu-Gln-Asp-Ile-Met-Ser-Arg-Gln-Gln-Gly-Gla-Ser-Asn-Gln-Glu-Arg-Gly-Ala-Arg-Ala-Arg-Leu-NH2).

Hormone do các neuron của nhóm nhân bụng giữa tiết. Đây là vùng rất nhạy cảm với sự giảm nồng độ glucose trong máu và gây ra cảm giác đói.

Khi hormone đến tế bào thượng thùy của tuyến yên sẽ gắn vào receptor trên màng tế bào, kích hoạt adenylcyclase và tạo AMPc. AMPc sẽ gây ra những thay đổi ngay lập tức và kéo dài trong nội bào tế bào đích. (Tác dụng ngay lập tức là làm tăng vận chuyển ion Ca++ vào trong tế bào, đẩy các túi chứa GH lại gần màng tế bào rồi tiết GH vào tuần hoàn máu. Tác dụng kéo dài là do hormone làm tăng sao chép gen trong nhân tế bào ưa axit của tuyến yên để tăng tổng hợp GH)

Hormone giải phóng TSH – TRH

TRH (Thyrotrophin Releasing Hormone) là một loại hormone đơn giản về cấu trúc, chỉ bao gồm 3 axit amin: Glu-His-Pro. Hormone này được tổng hợp và bài tiết từ các tế bào thần kinh ở vùng lồi giữa, thẩm thấu vào hệ mạch cửa dưới đồi – yên. Vị trí chính xác của các tế bào tổng hợp TRH vẫn chưa được xác định rõ ràng. Tuy nhiên, khi sử dụng kháng thể đặc hiệu, TRH được phát hiện ở nhiều vị trí như nhóm nhân lưng giữa, bụng giữa, vùng dưới đồi trước, trước thị, cạnh não thất, trên chéo thị.

Hormone này trực tiếp kích thích tuyến yên để tổng hợp và bài tiết TSH. Hỏng hóc ở hệ mạch cửa từ vùng dưới đồi đến tuyến yên có thể dẫn đến giảm bài tiết TSH gần như hoàn toàn.

Cơ chế hoạt động của hormone tại tế bào tuyến yên là sau khi kết nối với receptor, nó kích hoạt men phospholipase trên màng tế bào để sản xuất ra phospholipase C. Điều này gây ra sự vận chuyển ion Ca++ vào bên trong tế bào và tạo thành diacyl glycerol.

Hormone kích thích giải phóng ACTH – CRH

CRH (Corticotropin Releasing Hormone) là một polypeptide gồm 41 axit amin (Ser-Glu-Glu-Pro-Pro-Ile-Ser-Leu-Asp-Leu-Thr-Phe-His-Leu-Leu-Arg-Glu-Val-Leu-Glu-Met-Ala-Arg-Ala-Glu-Gln-Leu-Ala-Gln-Gln-Ala-His-Ser-Asn-Arg-Lys-Leu-Met-Glu-Ile-NH2)

Nguồn gốc của các tế bào này nằm ở vùng lồi giữa và thường kết nối với nhân cạnh não thất để bài tiết vào hệ cửa dưới đồi – yên. Nhóm nhân này nhận được nhiều tín hiệu từ hệ limbic và cuống não dưới.

Hormone này kích thích tuyến yên tổng hợp và bài tiết ACTH. Khi thiếu CRH, tuyến yên chỉ sản xuất một lượng nhỏ ACTH. Thường thì các tín hiệu kích thích lớn ACTH đều bắt nguồn từ vùng dưới đồi và sau đó được truyền xuống tuyến yên thông qua CRH.

Hormone kích thích giải phóng FSH và LH – GnRH

Hormone kích thích giải phóng FSH và LH – GnRH (Gonadotropin Releasing Hormone) là một polypeptide có 10 axit amin: pGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2 Nguồn gốc từ các tế bào ở vùng lồi giữa, thường khu trú tại nhân cung (arcuate nuclei) của vùng dưới đồi. Hormone được bài tiết theo chu kỳ, mỗi 1-3 giờ lại có một lần bài tiết GnRH, mỗi lần kéo dài vài phút. Tác dụng là kích thích tuyến yên để tổng hợp và bài tiết cả FSH và LH. Tuy nhiên, nhịp bài tiết LH chặt chẽ hơn với nhịp bài tiết GnRH hơn là FSH. Điều này có thể là lý do người ta thường gọi GnRH là LHRH. Thiếu GnRH hoặc nếu cung cấp GnRH liên tục đến tuyến yên thì cả FSH và LH đều sẽ không được bài tiết.

Hormone ức chế Prolactin – PIH

Cấu trúc của hormon Hormon ức chế Prolactin – PIH (Prolactin Inhibitory Hormone) vẫn còn chưa được hiểu rõ. Hormon này có tác dụng ức chế bài tiết prolactin từ tế bào thùy trước tuyến yên vào máu.

Các hormon khác

Ngoài các hormon giải phóng và ức chế, các nơron thuộc hai nhóm nhân trên thị và cạnh não thất cũng tổng hợp hai hormon khác là ADH (vasopressin) và oxytocin. Hai hormon này được tổng hợp tại thân tế bào rồi theo sợi trục đến tích trữ ở thùy sau của tuyến yên.

Điều hòa bài tiết các hoóc môn giải phóng và ức chế

Giống như các hoóc môn khác trong hệ thống nội tiết, các hoóc môn này được điều hòa chủ yếu bằng cơ chế điều hòa ngược, với tín hiệu điều hòa xuất phát từ các tuyến yên hoặc các tuyến ngoại biên khác. (Hình vẽ)

• Cơ chế điều hòa ngược do các hoóc môn tuyến đích ngoại biên điều khiển (tuyến giáp, tuyến vỏ thượng thận, tuyến sinh dục) được gọi là cơ chế điều hòa ngược vòng dài.
• Cơ chế điều hòa ngược do các hormon tuyến yên điều khiển (GH, TSH, ACTH, FSH, LH, Prolactin) được gọi là cơ chế điều hòa ngược vòng ngắn.
• Cơ chế điều hòa ngược do chính nồng độ hoóc môn của vùng dưới đồi điều khiển được gọi là cơ chế điều hòa ngược vòng cực ngắn. Cơ chế này mới chỉ tìm thấy ở hai hoóc môn là GnRH và TRH.