Όπως τα α και β κύτταρα του παγκρέατος, οι πέντε τύποι ενδοκρινών κυττάρων της πρόσθιας υπόφυσης παράγουν ηλεκτρική δραστηριότητα με την μορφή αιχμών. Η ηλεκτρική δραστηριότητα φέρνει ιόντα Ca2+ μέσα στα κύτταρα μέσω διαύλων, γεγονός που προκαλεί έκκριση ορμονών και επαναπλήρωση των κυστιδίων. Ελλείψει υποθαλαμικών σημάτων τα γοναδοτρόφα κύτταρα της υπόφυσης δίνουν αιχμές έκκρισης ορμονών απελευθερώνοντας πολύ λίγη ορμόνη. Αντίθετα τα λακτοτρόφα και σωματοτρόφα κύτταρα λειτουργούν με ηλεκτρικές εκκενώσεις που δίνουν περισσότερο χρόνο στο Ca2+ να μπει στα κύτταρα κι έτσι έχουν υψηλότερο ρυθμό απελευθέρωσης ορμόνης
Ενώ τα περισσότερα υποφυσιακά κύτταρα έχουν σε ίσες ποσότητες Ca2+-διαύλους διαφέρουν στην ποσότητα διαύλων καλίου. Τα λακτοτρόφα και σωματοτρόφα έχουν υψηλή πυκνότητα διαύλων καλίου, ενώ τα γοναδοτρόφα έχουν πολύ λίγους. Οι δίαυλοι καλίου είναι δίαυλοι επαναπόλωσης, ανοίγουν γρήγορα στη διάρκεια ενός δυναμικού δράσης, και μειώνουν τη διάρκεια της
Ένα μαθηματικό μοντέλο προβλέπει ότι η μέσω διαύλων καλίου μετατροπή της δραστηριότητας των γοναδοτρόφων κυττάρων μπορεί να αλλάξει την εκκριτική δυναμική τους
Η πολυπλοκότητα των ενδοκρινικών συστημάτων αποδεικνύεται από τον αριθμό των μοριακών αλληλεπιδράσεων που συμβαίνουν σε πολλαπλά επίπεδα και είναι απαραίτητα για τον ισχυρό έλεγχο της έκκρισης ορμονών. Εντυπωσιακά πολλοί ενδοκρινείς άξονες παρουσιάζουν τις ίδιες στρατηγικές ελέγχου για τη ρύθμιση ορμονών: feedback μηχανισμούς, οργάνωση δικτύων, συλλογική συμπεριφορά που δεν εξηγούνται με την δυναμική μεμονωμένων κυττάρων
Τα μαθηματικά μοντέλα βοηθούν στην κατανόηση της δυναμικής συμπεριφοράς. Και είναι επείγουσα ανάγκη να κατανοηθεί η συμπεριφορά κυρίως στην αναπαραγωγή, τον μεταβολισμό, σε καταστάσεις stress αλλά και σε σύνθετες ψυχο-ανοσοενδοκρινικές διαταραχές
Χρειάζεται να διερευνηθούν οι μηχανισμοί κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης της παλμικής έκκρισης ορμονών, οι αλληλεπιδράσεις των ενδοκρινικών αξόνων μεταξύ τους (π.χ. αύξηση γλυκοκορτικοειδών και αντίσταση στην ινσουλίνη ή και διαφοροποίηση λιποκυττάρων) αλλά και αλληλεπίδραση μεταξύ μεταβολισμού, stress και αναπαραγωγικού άξονα.
Τα μαθηματικά μοντέλα προσφέρουν λύση στην ερμηνεία των δεδομένων και στην αποκάλυψη της υποκείμενης δυναμικής. Αυτό κινητοποιεί δημιουργικές διεπιστημονικές συνεργασίες και δίνει μια άποψη της ενδοκρινικής λειτουργίας όπου μια πολύπλοκη και πολυεπίπεδη ρύθμιση υποστηρίζει την δυναμική των ορμονών.
Ενώ τα περισσότερα υποφυσιακά κύτταρα έχουν σε ίσες ποσότητες Ca2+-διαύλους διαφέρουν στην ποσότητα διαύλων καλίου. Τα λακτοτρόφα και σωματοτρόφα έχουν υψηλή πυκνότητα διαύλων καλίου, ενώ τα γοναδοτρόφα έχουν πολύ λίγους. Οι δίαυλοι καλίου είναι δίαυλοι επαναπόλωσης, ανοίγουν γρήγορα στη διάρκεια ενός δυναμικού δράσης, και μειώνουν τη διάρκεια της
Ένα μαθηματικό μοντέλο προβλέπει ότι η μέσω διαύλων καλίου μετατροπή της δραστηριότητας των γοναδοτρόφων κυττάρων μπορεί να αλλάξει την εκκριτική δυναμική τους
Η πολυπλοκότητα των ενδοκρινικών συστημάτων αποδεικνύεται από τον αριθμό των μοριακών αλληλεπιδράσεων που συμβαίνουν σε πολλαπλά επίπεδα και είναι απαραίτητα για τον ισχυρό έλεγχο της έκκρισης ορμονών. Εντυπωσιακά πολλοί ενδοκρινείς άξονες παρουσιάζουν τις ίδιες στρατηγικές ελέγχου για τη ρύθμιση ορμονών: feedback μηχανισμούς, οργάνωση δικτύων, συλλογική συμπεριφορά που δεν εξηγούνται με την δυναμική μεμονωμένων κυττάρων
Τα μαθηματικά μοντέλα βοηθούν στην κατανόηση της δυναμικής συμπεριφοράς. Και είναι επείγουσα ανάγκη να κατανοηθεί η συμπεριφορά κυρίως στην αναπαραγωγή, τον μεταβολισμό, σε καταστάσεις stress αλλά και σε σύνθετες ψυχο-ανοσοενδοκρινικές διαταραχές
Χρειάζεται να διερευνηθούν οι μηχανισμοί κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης της παλμικής έκκρισης ορμονών, οι αλληλεπιδράσεις των ενδοκρινικών αξόνων μεταξύ τους (π.χ. αύξηση γλυκοκορτικοειδών και αντίσταση στην ινσουλίνη ή και διαφοροποίηση λιποκυττάρων) αλλά και αλληλεπίδραση μεταξύ μεταβολισμού, stress και αναπαραγωγικού άξονα.
Τα μαθηματικά μοντέλα προσφέρουν λύση στην ερμηνεία των δεδομένων και στην αποκάλυψη της υποκείμενης δυναμικής. Αυτό κινητοποιεί δημιουργικές διεπιστημονικές συνεργασίες και δίνει μια άποψη της ενδοκρινικής λειτουργίας όπου μια πολύπλοκη και πολυεπίπεδη ρύθμιση υποστηρίζει την δυναμική των ορμονών.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου