Asse Gonadico: cos’è e come funziona

L’asse gonadico comporta una complessa interazione tra l’ipotalamo, la ghiandola pituitaria e le gonadi. Il sistema lavora insieme per regolare lo sviluppo, la riproduzione, l’invecchiamento e molti altri processi corporei. La sua regolazione si basa su una serie di complessi circuiti di feedback negativi che, una volta persi, si traducono in una malattia.

Come funziona?

L’ipotalamo secerne il GnRH che va a stimolare l’adenoipofisi per la secrezione di due gonadotropine, LH ed FSH. Quest’asse neuroendocrino è silente fino al periodo della pubertà e viene sollecitato durante il periodo puberale e grazie all’inizio dell’attività secretoria da parte dell’ipotalamo inizia ad essere sollecitata l’ipofisi che sollecita così l’attività delle gonadi che iniziano la sintesi degli steroidi e la maturazione dei gameti.

Ancora non si sa qual è il primo evento che scatena l’attivazione di dell’asse gonadico durante la pubertà, le gonadotropine LH ed FSH prima della nascita, dopo la nascita e nell’età matura.

La secrezione di GnRH da parte dell’ipotalamo inizia nella 4° settimana di gestazione; questo rilascio pian piano sollecita l’ipofisi a rilasciare LH ed FSH e la loro sintesi inizia verso la 10 – 12 settimana di gestazione; poco prima della nascita questi valori decadono per mantenersi basse durante la prima infanzia e la secrezione si mantiene bassa anche durante la seconda infanzia e anche nell’età peri-puberale, momento in cui l’asse inizia a svegliarsi.

Durante l’infanzia la quantità di FSH circolante supera quella dell’LH, in effetti l’FSH ha effetti sull’attività maturativa dei gameti. Durante la pubertà vediamo che l’attività secretoria del GnRH diventa più consistente probabilmente perché ci sono fattori di tipo inibitorio che vengono rimossi anche se ci sono ancora molti studi in corso.

L’LH a livello gonadale inizia la sintesi degli steroidi gonadici, testosterone nel testicolo, estrogeni e progesterone nelle ovaie. Nella donna la secrezione di LH ed FSH è ciclica mentre nell’uomo questa ciclicità non c’è. Nella tarda età nella donna l’attività riproduttiva cessa, nella menopausa infatti la quantità di gameti femminili è stata consumata o cmq è andata incontro ad un processo degenerativo per cui la donna non è più in grado di concepire; l’uomo invece mantiene la sua attività maturativa anche al di là dei 60 anni.

Il GnRH è un decapeptide, una proteina di 10 aa. che tramite la circolazione portale ipofisaria raggiunge l’ipofisi dove induce sintesi e rilascio di LH ed FSH che sono due glicoproteine costituite da una sub unità alfa e una beta quindi sono etero dimeri e includono nella molecola anche residui carboidratici; la subunità alfa è costituita da uno stesso numero di aa. che sono sempre gli stessi e quindi questa subunità alfa è comune alla subunità alfa del TSH e della gonadotropina corionica CG, quella che cambia è la subunità beta che si differenzia sia per lunghezza in aa. che per sequenza.

Il GnRH induce a recettori specifici di membrana sulle cellule ipofisarie e la risposta che dà quando si lega è che va ad attivare il metabolismo dei fosfolipidi, in generale tutti i fattori di rilascio ipotalamici vanno ad attivare recettori di membrana connessi con l’attivazione dei fosfolipidi di membrana quindi formazione di DAG, attivazione proteina chinasi C e di IP3 ma anche attivazione dell’cAMP mentre LH ed FSH hanno recettori di membrana è il meccanismo di traduzione che attivano è quello dell’adenilato ciclasi con incremento di cAMP.

Come funziona l’asse gonadico maschile

1. L’ipotalamo secerne GnRH.
2. Il GnRH viaggia fino alla ghiandola pituitaria anteriore.
3. Si lega ai recettori della ghiandola pituitaria.
4. Questo causa il rilascio di LH ( ormone luteinizzante ) e FSH ( ormone follicolo-stimolante ).
5. LH e FSH viaggiano nel flusso sanguigno ai testicoli.
6. LH stimola l cellule eydig nei testicoli a produrre testosterone. Il testosterone è richiesto per la spermatogenesi e molti altri importanti processi biologici
7. FSH stimola s cellule ertoli per produrre androgeni globulina legante ( ABG ) e inibina. L’ABG è una proteina che si lega al testosterone e lo mantiene all’interno dei tubuli seminiferi. L’inibina aiuta a supportare la spermatogenesi e inibisce la produzione di FSH, LH e GnRH.
8. I livelli di testosterone e inibina causano feedback negativo sulla ipofisi e ipotalamo.
9. Ciò si traduce in una diminuzione della produzione di LH e FSH.
10. Di conseguenza anche la produzione di testosterone e inibina è diminuita.

Come funziona l’asse gonadico femminile

1. L’ipotalamo secerne GnRH.
2. Il GnRH viaggia fino alla ghiandola pituitaria anteriore.
3. Si lega ai recettori della ghiandola pituitaria.
4. Questo causa il rilascio di LH (ormone luteinizzante) e FSH ( ormone follicolo-stimolante).
5. LH e FSH viaggiano nel flusso sanguigno verso le ovaie.
6. Quando LH e FSH si legano alle ovaie , stimolano la produzione di estrogeni e inibitori. L’estrogeno aiuta a regolare il ciclo mestruale ed è essenziale in molti processi del corpo. L’inibina causa l’inibizione dell’attivina che di solito è responsabile della stimolazione della produzione di GnRH.
7. Aumentare i livelli di estrogeni e inibina causano un feedback negativo sulla ipofisi e l’ipotalamo.
8. Questo porta a una diminuzione della produzione di GnRH , LH e FSH.
9. Ciò a sua volta provoca una diminuzione della produzione di estrogeni e inibina.