Neuroendokrynologia doświadczalna i jej implikacje kliniczne – historia i perspektywy

Neuroendokrynologia jest interdyscyplinarną dziedziną wiedzy biomedycznej, której obszarem działania są strukturalne i czynnościowe związki między dwoma układami: nerwowym i dokrewnym. Wyróżniamy neuroendokrynologię doświadczalną oraz jej implikacje kliniczne. Za pioniera neuroendokrynologii powszechnie uważany jest Ernest Scharrer, który już w 1928 roku opisał cytologiczne oznaki wydzielania w jądrach podwzgórza minoga i zjawisko to nazwał neurosekrecją. Dalsze badania prowadzone przez Scharrera wspólnie z jego żoną Bertą, a następnie z Wolfgangiem Bargmannem, pozwoliły na opisanie neurosekrecji u różnych zwierząt bezkręgowych i kręgowców łącznie z człowiekiem. Kamieniem milowym było wykazanie, że neurosekrecja w jądrach nadwzrokowych i przykomorowych podwzgórza wiąże się z syntezą wazopresyny i oksytocyny (W. Bargmann i E. Scharrer). Dalszym kamieniem milowym było wykazanie przez Geoffreya Harrisa, że podwzgórze steruje czynnością wydzielniczą przysadki za pośrednictwem czynników humoralnych docierających do przedniego płata poprzez połączenia naczyniowe zwane przysadkowym układem wrotnym. Zapoczątkowało to liczne badania zmierzające do izolacji wspomnianych czynników humoralnych z podwzgórza i określenie ich struktury. Ustalenie budowy chemicznej pierwszego podwzgórzowego czynnika uwalniającego – TRH (tyreoliberyna – ang. thyrotropin–releasing hormone) powiodło się w 1969 roku zespołom Andrew Schally’ego i Rogera Guillemina, za co otrzymali w 1977 nagrodę Nobla. W kolejnych latach zidentyfikowano wiele dalszych neurohormonów podwzgórzowych. Ustalenie ich struktury i synteza pozwoliło na zbadanie właściwości, a także rozprzestrzenienia neurohormonów podwzgórzowych w ośrodkowym i obwodowym układzie nerwowym oraz w innych obszarach. Implikacje kliniczne badań z zakresu doświadczalnej neuroendokrynologii są oczywiste. Postępy neuroendokrynologii zmieniły podejście diagnostyczne endokrynologów–klinicystów do chorób przysadki, wskazując na możliwość ich podwzgórzowych przyczyn. Po wtóre, neurohormony podwzgórzowe i ich analogi znalazły szerokie zastosowanie w testach diagnostycznych i terapii, m.in. w leczeniu niektórych nowotworów. Obecnie jest rozważanych szereg nowych perspektyw klinicznego zastosowania neurohormonów i ich analogów.

Neuroendocrinology is an interdisciplinary field of the biomedical science exploring structural and functional relation between two systems: nervous and endocrine. We distinguish experimental neuroendocrinology and its clinical implications (clinical neuroendocrinology). A German scientist Ernst Scharrer is considered the pioneer of neuroendocrinology. As early as in 1928 he revealed the cytological features of secretion in hypothalamic nuclei of a fish (minogue) and called the above phenomenon neurosecretion. Scharrer himself attributed the role of the pioneer of neuroendocrinology to a Polish scientist Stefan Kopeć, who in the twenties of 20th century discovered the hormonal function of the brain in insects. The further studies of Scharrer together with his wife Berta and later with Wolfgang Bargmann led to the description of neurosecretion in numerous invertebrate and vertebrate animals including a man. The milestone was the finding that the neurosecretion in supraoptic and paraventricular hypothalamic nuclei is connected with vasopressin and oxytocin synthesis (W. Bargmann and E. Scharrer,). The further milestone in the development of neuroendocrinology was the discovery of Geoffrey Harris that the hypothalamus governs the secretory function of the anterior pituitary by means of humoral factors reaching the anterior lobe via vascular connections called the hypophyseal portal system. The numerous studies of hypothalamic neurohormones leading to the isolation and recognition of their structure were initiated. The recognition of amino–acid structure of the first hypothalamic releasing factor (hormone) TRH succeeded in 1969 by the teams of Andrew Schally and Roger Guillemin, who were awarded the Nobel prize in 1977. In the next years several other hypothalamic neurohormones were identified. The recognition of their structure and synthesis allowed to search their properties and their distribution in the central and peripheral nervous systems, diffuse neuroendocrine cells and in adrenal medulla. The clinical implications of experimental neuroendocrinology are obvious and numerous. Firstly, the approach of clinical endocrinologists to diseases of the pituitary gland was changed; the possibility of hypothalamic disturbances as the primary cause of pituitary disease were taken into consideration. Secondly, numerous „hypothalamic” neurohormones and their analogs found the application in diagnostic tests and therapy, among others, the therapy of different tumors. At present, several new perspectives of the therapeutic application of neurohormones and their analogs are under consideration.