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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:hbz:385-6390
URL: http://ubt.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/639/


Investigation and validation of animal models for the development of the human fetal and neonatal hypothalamic-pituitary-adrenal axis

Untersuchung und Validierung von Tiermodellen für die Entwicklung der menschlichen fetalen und neonatalen Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse

Gerginov, Marja

pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse, Schwangerschaft, Fetus, Cortisol, SHRP, Feedback, Androgen, 11betaHSD, P-Glykoprotein, CRH, AVP, ACTH
Freie Schlagwörter (Deutsch): Plazenta, CBG, GR, MR, Kortex, Enzyme
Freie Schlagwörter (Englisch): stress hyporesponsive period, placenta, HPA, p-glycoprotein, cortex, hypothalamus-pituitary-adrenal axis
Institut: Psychologie
Fakultät: Fachbereich 1
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Hellhammer, Dirk Prof. Dr.
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 01.03.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 21.04.2011
Kurzfassung auf Englisch: During pregnancy every eighth woman is treated with glucocorticoids. Glucocorticoids inhibit cell division but are assumed to accelerate the differentiation of cells. In this review animal models for the development of the human fetal and neonatal hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis are investigated. It is possible to show that during pregnancy in humans, as in most of the here-investigated animal models, a stress hyporesponsive period (SHRP) is present. In this period, the fetus is facing reduced glucocorticoid concentrations, by low or absent fetal glucocorticoid synthesis and by reduced exposure to maternal glucocorticoids. During that phase, sensitive maturational processes in the brain are assumed, which could be inhibited by high glucocorticoid concentrations. In the SHRP, species-specific maximal brain growth spurt and neurogenesis of the somatosensory cortex take place. The latter is critical for the development of social and communication skills and the secure attachment of mother and child. Glucocorticoid treatment during pregnancy needs to be further investigated especially during this vulnerable SHRP. The hypothalamus and the pituitary stimulate the adrenal glucocorticoid production. On the other hand, glucocorticoids can inhibit the synthesis of corticotropin-releasing hormone (CRH) in the hypothalamus and of adrenocorticotropic hormone (ACTH) in the pituitary. Alterations in this negative feedback are assumed among others in the development of fibromyalgia, diabetes and factors of the metabolic syndrome. In this work it is shown that the fetal cortisol surge at the end of gestation is at least partially due to reduced glucocorticoid negative feedback. It is also assumed that androgens are involved in the control of fetal glucocorticoid synthesis. Glucocorticoids seem to prevent masculinization of the female fetus by androgens during the sexual gonadal development. In this work a negative interaction of glucocorticoids and androgens is detectable.
Kurzfassung auf Deutsch: Während der Schwangerschaft wird jede achte Frau mit Glukokortikoiden behandelt. Glukokortikoide hemmen die Zellteilung, scheinen aber die Differenzierung von Zellen zu beschleunigen. In dieser Literaturstudie wird die Entwicklung der menschlichen fetalen und neonatalen Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA-Achse) anhand von Tiermodellen untersucht. Hierbei stellt sich heraus, dass beim Menschen - wie auch bei den meisten untersuchten Tiermodellen - während der Schwangerschaft eine Phase der verminderten hormonellen Stressreaktion (SHRP) auftritt. In dieser Phase ist der Fetus einer reduzierten Glukokortikoid Konzentration ausgesetzt, durch niedrige Eigenproduktion und verminderte Exposition von mütterlichen Glukokortikoiden. Während dieser Zeit werden empfindliche Reifungsprozesse im Gehirn vermutet, die durch hohe Glukokortikoid Konzentrationen gehemmt werden könnten. Tierspezifisch finden in dieser Phase das maximale Gehirnwachstum und die Neurogenese der somato-sensorischen Kortex statt. Letztere ist kritisch für die Entwicklung von sozialen und kommunikativen Fähigkeiten sowie für die sichere Bindung zwischen Mutter und Kind. Die Gabe von Glukokortikoiden während der Schwangerschaft sollte besonders während dieser fetalen SHRP genauer untersucht werden. Der Hypothalamus und die Hypophyse stimulieren die adrenale Glukokortikoidproduktion. Auf der anderen Seite können Glukokortikoide die Synthese des Corticotropin Releasing Hormons (CRH) im Hypothalamus und von Adrenocorticotropin (ACTH) in der Hypophyse hemmen. Eine Veränderung dieses negativen Feedbacks wird unter anderem bei der Entstehung von Fibromyalgia, Diabetes und einzelnen Faktoren des metabolischen Syndroms angenommen. Es kann hier gezeigt werden, dass der starke Anstieg der fetalen Cortisolproduktion am Ende der Schwangerschaft zumindest teilweise durch ein gedrosseltes negatives Feedback ermöglicht wird. Auch Androgene scheinen an der Kontrolle der fetalen Glukokortikoid Synthese beteiligt zu sein. Glukokortikoide verhindern vermutlich die Vermännlichung der weiblichen Feten durch Androgene während der sexuellen gonadalen Entwicklung. In einzelnen Tierarten kann in dieser Arbeit eine gegenläufige wechselseitige Beeinflussung von Glukokortikoiden und Androgen festgestellt werden.

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