° belangrijkste stappen in de synthese van de hypothalamushormonen :

transcriptie van het hormoongen in (pre)RNA

omzetting van pre-RNA in matuur mRNA (in de celkern)

translocatie van mRNA naar het cytoplasma

aanhechting van mRNA aan de ribosomen ; translatie tot het prehormoon

omzetting prehormoon in eindhormoon

concentrering en verpakking van het hormoon in secretorische granules t.h.v. het Golgi-apparaat

opslag van hormoon in secretorische granules

vervoer van granules naar zenuwuiteinde via axoplasmatisch transport (Eng. : axonal flow)

vrijstelling in het extracellulair milieu door exocytose

° de regeling van de vrijstelling van hypothalamushormonen gebeurt via complexe neuronale en hormonale feedback-mechanismen:

[Fig.5.11]

neuronaal : bvb. hypothermie wordt gedetecteerd door thermoreceptoren in de hypothalamus, wat de vrijstelling van TRH stimuleert

humoraal : via (1) long-loop-feedback : geïnduceerd door de concentratie in de bloedbaan aan hormoon dat door de targetcellen werd vrijgesteld na stimulatie door adenohypofysaire tropinen, (2) short-loop feedback : geïnduceerd door de hypofysaire tropinen of (3) ultra-short-loop feedback : geïnduceerd door de hypothalamushormonen zelf.

° hypothalamushormonen binden op de plasmamembraanreceptoren van de hypofysaire -trope (thyrotrope, gonadotrope, somatotrope, corticotrope, mammotrope) cellen, waarna wschl. cAMP als tweede boodschapper optreedt in het verdere proces van hormoonsynthese

Corticotropine-RH :

° ook : corticoliberine ; eerste hormoon uit de hypothalamus dat ontdekt werd

° functie : stimulatie van de vrijstelling (niet van de synthese !) van ACTH : ACTH wordt vrijgesteld tesamen met het b -lipotropine (b -LPH), dat ook een deel is van hun gemeenschappelijke prepro-opiomelanocortine-precursor ; ACTH zal op zijn beurt de productie van cortisol door de bijniercortex stimuleren

° synthese en vrijstelling van CRH neemt toe bij stress en staat ook onder invloed van circadische licht-donker-cycli : bij diurnale dieren (hond, paard, rundvee) zijn de ACTH-concentraties het hoogst in de ochtend en het laagst gedurende de nacht, terwijl het omgekeerde geldt voor de nocturnale dieren (rat)

° via een negatieve short-loop feedback inhibeert ACTH de vrijstelling van CRH door de eminentia mediana ; glucocorticoïden (bvb. het natuurlijke cortisol of het synthetische dexamethason) blokkeren de vrijstelling (niet de synthese !) van CRH door de hypothalamus en verhinderen de door CRH gestimuleerde vrijstelling van ACTH en van andere producten van het prepro-opiomelanocortine (nl. b -lipotropine, g -lipotropine en b -endorfine)

° een tekort aan CRH leidt tot falen van de bijnierschors = ziekte van Addison (bloedbeeld : hoge ACTH-concentraties door ontbrekende feedback)

° bij hyperadrenocorticisme = ziekte van Cushing is er een verhoogde productie van cortisol, hetzij primair door neoplasie van de bijnierschors, hetzij secundair door ectopische ACTH-productie of door een tumor van de adenohypofyse ; hierbij worden de synthese en vrijstelling van CRH geïnhibeerd

Gonadotropine-RH :

° ook : gonadoliberine ; wordt gesynthetiseerd t.h.v. de rostrale hypothalamus en na axonaal transport naar de zenuwuiteinden opgeslagen in secretorische granules t.h.v. de eminentia mediana

° vrijstelling gebeurt in pulsen (ongeveer om de twee uren) : effect is de vrijstelling van twee hormonen, LH en FSH, door de adenohypofyse ; deze beide gonadotrofinen spelen een rol bij de controle over de voortplanting bij de zoogdieren (beïnvloeding van de productie van geslachtssteroïden door de gonaden en daardoor tenslotte ook van de spermatogenese, de ovogenese en de ovulatie)

° of LH dan wel FSH wordt geproduceerd is afhankelijk van de aard en concentratie aan geslachtssteroïden in de bloedbaan : wanneer overwegend oestradiol aanwezig is zal GnRH de vrijstelling van LH stimuleren, terwijl bij grote hoeveelheden progesteron het GnRH de vrijstelling van FSH stimuleert

° GnRH-secretie neemt toe tijdens de coïtus bij de kat en wordt reeds na vijftien minuten gevolgd door een LH-piek

° GnRH-secretie wordt bij kleine dieren ook gestimuleerd door toediening van synthetische niet-steroïdale oestrogeen-analogen (bvb. clomifeen) of door anti-oestrogenen (bvb. tamoxifeen)

° vrijstelling van GnRH door de hypothalamus neemt toe o.i.v. noradrenaline, oestradiol (inhibeert dopamine en faciliteert de werking van noradrenaline) en opioidantagonisten (naloxone)

° dopamine, opioiden en endorfines inhiberen de afgifte van GnRH door de eminentia mediana aan het portaal bloed ; het principe van de orale contraceptie bij de mens nl. het onderdrukkend effect van hoge dosissen steroïden (testosteron, oestrogeen, progesteron) op GnRH wordt wschl. gemedierd door endorfine-producerende neuronen in de hypothalamus

° langdurige behandeling met corticosteroïden of corticotropine-RF en stress oefenen een negatieve feedback uit op de GnRH-vrijstelling door de hypothalamus

° inhibine, een glycoproteïne uit de ovariumfollikels en de zaadbuisjes (tubuli seminiferi) van de testes, verminderen de GnRH-secretie door de hypothalamus

° ook LH en PRL kunnen via een short-loop negatieve feedback de GnRH-secretie inhiberen

Prolactine-IF :

° schijnt identiek te zijn aan dopamine (het enige niet-peptide hypofysiotroop hormoon)

° dopamine heeft een pulserend-remmend effect op de spontane basale prolactine(PRL)-secretie door de lactotrope cellen van de adenohypofyse

° bromocriptine (= dopamine agonist) en noradrenaline hebben eenzelfde effect als PIF, nl. inhibitie van hypofysaire PRL-vrijstelling

° PRL inhibeert de eigen secretie door de synthese en vrijstelling van dopamine te stimuleren

° dopamine-vrijstelling neemt toe o.i.v. serotonine en daalt o.i.v. stress, oestrogenen, kalmeermiddelen (chloorpromazine, reserpine) en door het zuigen van het jong bij het moederdier

Groeihormoon-RH :

° ook : somatoliberine of somatocrinine ; bestaat in drie vormen (lineaire peptiden van 37, 40 of 44 AZ) die alledrie biologisch actief zijn

° de secretie is pulserend (cyclisch) ; bij continue (tonische) secretie gaat het de vrijstelling van GH inhiberen

° de vrijstelling neemt toe o.i.v. glucocorticoïden maar daalt met toenemende leeftijd en o.i.v. somatostatine (competitieve inhibitie)

° de cyclische vrijstelling van GH-RH (door de eminentia mediana) neemt toe o.i.v. oestradiol, progesteron, ADH, ACTH, catecholamines (a -adrenerge agonisten zoals clonidine en dopaminerge agonisten), serotonine, stress en diepe slaap

° GH-RH vrijstelling wordt geïnhibeerd door melatonine, morfine, anti-serotonine- en anti-a -adrenerge substanties, b -adrenerge agonisten en REM-slaap

° somatomedine (vnl. uit de lever) inhibeert GH-RH vrijstelling via een long-loop negatieve feedback, GH doet hetzelfde via een short-loop negatieve feedback

° herhaalde intraveneuze injectie van GH-RH bij lacterende koeien en ooien veroorzaakt galactopoiese : de melkproductie neemt toe met 10 (koe) tot 25 (ooi) %, waarbij melksamenstelling en voederopname ongewijzigd blijven. De galactopoiese is wschl. te wijten aan het effect van GH op de aanwending van de geabsorbeerde nutriënten.

Groeihormoon-IH :

° ook : somatostatine (SS of SIH)

° wordt geproduceerd t.h.v. bepaalde hypothalamuskernen, het ruggenmerg en de d -cellen van de eilandjes van Langerhans

° het inhibeert de secretie van talrijke adenohypofysaire hormonen zoals GH, TSH, PRL en ACTH

° het interfereert met de secretie van insuline en glucagon (door de exocriene pancreas) en speelt een belangrijke rol t.h.v. het gastro-intestinum

° de vrijstelling van GH-IH wordt geactiveerd door GH, somatomedine C (uit de lever) en acetylcholine, terwijl oestradiol de vrijstelling door de hypothalamuszenuwen remt

° tolbutamide (orale hypoglycemische drug) bevordert de vrijstelling van GH-IH door de pancreaseilandjes

° t.h.v. de targetcellen gaat somatostatine de Ca⁺⁺-instroom in de cellen inhiberen door de K⁺-uitstroom te reduceren ; daarenboven voorkomt én reduceert SS de werking van cAMP

° SS vermindert de intensiteit van de zenuwimpulsen t.h.v. het CZS

Thyr(e)otropine-RH :

° ook : thyr(e)oliberine (TRH) ; tripeptide (Pyro-Glu-His-Pro-NH₂) dat voorkomt bij alle vertebraten, t.h.v. het zenuwweefsel (vnl.eminentia mediana) en het gastro-intestinum

° stimuleert de synthese en vrijstelling van hypofysair TSH

° het beïnvloedt tevens de vrijstelling van PRL (= mammotroop hormoon)

° wschl. is het ook één van de oligopeptiden die fungeren als neurotransmittor t.h.v. hogere hersencentra

Andere hypothalamische hormonen (structuur onbekend) :

° PRL-RF : schijnt verwant te zijn aan TSH of VIP ; vrijstelling wordt gestimuleerd door dopamine-antagonisten (fenothiazines), opioide peptiden (encefalines en endorfines zoals dynorfine), serotonine, slow-wave slaap en REM-slaap, stress en zuigen van het jong bij het moederdier

° MSH-IF (melanostatine) en MSH-RH (melanoliberine) : zouden bij dieren zoals kikkers, waarbij "mimicry" (= verschijnsel waarbij dieren en planten zich zodanig in kleur en vorm aan de omgeving aanpassen dat ze zo goed als onzichtbaar zijn) belangrijk is, een invloed hebben op de huidkleur door de hoeveelheid melanine in bepaalde cellen (melanoforen) te doen toe- of afnemen