Was ist die Grundlage der Multifunktionalität von "Meisterdrüsen" im endokrinen System?

Ich habe gerade angefangen, etwas über das endokrine System zu lesen, und ich habe einige Schwierigkeiten, die Grundlagen der Verteilung der Drüsen und der damit verbundenen Hormone zu verstehen.

Ich verwende Multifunktionalität, um die Menge relativ unabhängiger Inputs und Outputs zu beschreiben, die durch dasselbe Organ oder denselben proximalen Raum geteilt werden. Viele dieser Organe haben eine heterogene Mischung endokriner Zellen, die denselben Drüsenraum teilen.

Es scheint einige Drüsen zu geben, die als „Meisterdrüsen“ gelten, so dass sie eine Vielzahl von relativ unabhängigen Eingaben aufnehmen, eine gewisse Kontrolllogik über eine Vielzahl von endokrinen Zellen und Geweben anwenden und eine vielfältige Hormonproduktion absondern. Die Hypophyse und der Hypothalamus sind die besten Beispiele, aber auch die Nebennierenrinde und die Bauchspeicheldrüse passen bis zu einem gewissen Grad zu dieser Definition. Oft hat die Vielfalt der Hormone und Zellen innerhalb eines Organs keinen offensichtlichen Zusammenhang (z. B. Schilddrüse). Einige Drüsen erscheinen spezialisierter mit einer relativ einfachen endokrinen Input- und Output-Achse (z. B. Hoden).

Einiges dieser Multifunktionalität scheint unnötig, da die Insulinsekretion überall auftreten und wie eine Insulinpumpe wirksam sein könnte oder Risiken durch übermäßige Zentralisierung wie bei einem Hypophysentumor oder einer Nierenarterienstenose beinhalten könnte, also muss es einige Vorteile geben, die ich mache nicht verstehen.

Mein Lehrbuch (Headley, Levine, 6.) scheint Multiplexing, Signalübersprechen und Konkurrenz zwischen verschiedenen endokrinen Zellen, die sich ein Organ teilen, minimal zu behandeln. Sein Fokus auf diskrete Pfade und Achsen legt nahe, dass diese evolutionär ungünstig sind.

Gibt es synergistische Vorteile in einer gemeinsamen endokrinen Infrastruktur wie Vaskularität oder Stoffwechselwegen?

Gibt es eine übergeordnete Logik, die verwendet werden kann, um diese Verteilung von Drüsen und Hormonen in Bezug auf die Multifunktionalitätsspezialisierung zu erklären, oder ist es notwendig, die Verteilung des endokrinen Systems von Wirbeltieren als Ergebnis evolutionärer Kontingenzen zu betrachten?

Danke

In diesem Text wird die Hypophyse als Hauptdrüse bezeichnet . Aber in einer der Sitzungen, an denen ich teilnahm, wurden Schilddrüse und Bauchspeicheldrüse als Hauptdrüsen bezeichnet. Deshalb bin ich neugierig, die Antwort hier selbst zu erfahren. Beziehen Sie sich auf die Form der jeweiligen Drüse mit "Spoke-Like"?
Nein, ich meine zentralisiert wie in verschiedenen endokrinen Zellen und Geweben mit verschiedenen Ein- und Ausgängen, die möglicherweise nicht miteinander in Beziehung stehen und sich dasselbe Organ oder denselben proximalen Raum teilen. Die Hoden scheinen mir rein männliche Fortpflanzungsorgane zu sein mit einer relativ einfachen endokrinen Achse der Androgenproduktion von hauptsächlich Testosteron basierend auf LH-Input, obwohl FSH eine Rolle bei der Spermienproduktion spielt.
@WYSIWYG "sie beeinflussen auch die Entwicklung der körperlichen und metabolischen Eigenschaften, die für ein Geschlecht unterschiedlich sind" : Völlig. Besonders bei Frauen scheinen diese Drüsen (Ovarien) noch wichtiger zu sein. Ist es nicht?
@WYSIWYG Ich habe mich falsch ausgedrückt und meinte streng reproduktiv und endokrin. Ich habe dann versucht zu beschreiben, dass dieses Organ eine direkte endokrine Achse hat. Testosteron hat eine Vielzahl von Ergebnissen in Zellen, aber ich beziehe mich auf die Anzahl und Vielfalt der Hodenausgänge, die hauptsächlich Testosteron sind. Testosteron-Injektionen bei kastrierten Hühnern behalten einen relativ stabilen Phänotyp im Hinblick auf den endokrinen Status bei.
@hkjairam Dann sollten Sie den Begriff "zentralisiert" nicht verwenden und eher auf Multifunktionalität (und Zellvielfalt?) Betonen. Ein weiterer Punkt: Hormondrüsen haben keine Kanäle.
@WYSIWYG. Es stimmt, die Kanäle repariert. Meine Konnotation von "zentralisiert" vermittelt die strukturelle Nähe von spezialisierten Zellen mit nicht verwandten Aufgaben, besser in einer stärker netzwerkzentrischen Weise, aber das ist meine subjektive Meinung. Ich verstehe nicht, was Sie mit "Mobilfunkuniversität" meinen.
@hkjairam Ich musste "Vielfalt" schreiben und ich schrieb "Universität". Ich habe keine Ahnung, wie ich das gemacht habe. (Promotionseffekt, denke ich !!). In Bezug auf die Zentralisierung: Selbst in einer Netzwerkperspektive würde der Out-Grad angeben, wie viele Gewebe eine Drüse beeinflusst (umgekehrt für den In-Grad). Damit ist die eigentliche Frage "Auf wie viele verschiedene Arten wirkt eine Drüse auf den Körper" noch nicht beantwortet . Ich hoffe, ich verstehe richtig.
@WYSIWYG Ich denke, das Wort "Zentralität" weist Mängel auf, da ein zentraler Knoten möglicherweise auch einen einzigen Ein- und Ausgang hat, aber häufig durchquert wird, aber ich dachte, das populäre Verständnis von "zentral" mit der Idee eines Hubs und Speichen würde genau den Kern meiner Frage wiedergeben. Ich dachte, "multifunktional" würde zu einer Antwort in Bezug auf die Vielseitigkeit des Gewebes und nicht in Bezug auf die Architektur des endokrinen Signalwegs führen. Ich bin offen für Veränderungen, aber ich weiß nicht, wie weit die Wortwahl zu Missverständnissen führt.
@hkjairam Wenn Sie nicht multifunktional meinen, verstehe ich immer noch nicht, worauf Sie sich genau beziehen. Sie haben diese Frage als Anatomie markiert und sprechen über die Architektur von Signalwegen. Übersehe ich hier etwas? Versuchen Sie zu fragen, wie Nähe mit gemeinsamen Signalwegen korreliert, oder mit anderen Worten, ob eine heterogene Drüse eine höhere Anzahl lokaler Signalwege zwischen den Gewebekomponenten aufweist?
Sie sollten auch einen Link zu Ihrem Lehrbuch hinzufügen oder, wenn es nicht frei verfügbar ist, das Thema veranschaulichen, das es minimal behandelt. Dies würde anderen eine Vorstellung davon geben, was Sie wirklich erwarten.
Wenn ich diese Frage richtig verstehe, fragen Sie, warum wir eine Mischung aus „Meisterdrüsen“ wie dem Hypothalamus haben, der eine Reihe verschiedener Aufgaben reguliert, die von der Kontrolllogik (Oxytocin beeinflusst nicht ADH oder TSH) und auch Spezialdrüsen entkoppelt sind wie der Eierstock, der "nur eine Sache" macht (ja, es gibt viele Eingänge und viele Ausgänge zu vielen verschiedenen Geweben, aber sie sind alle gekoppelt). Es wäre sinnvoll, alle Drüsen aus Effizienzgründen zusammenzurollen, aber sie zu verteilen könnte auch sinnvoll sein. Warum eine Mischung? Ist das richtig?
Es wäre besser, wenn Sie uns die Informationsquellen nennen könnten

Antworten (1)

Mir scheint, dass in den Beispielen, die Sie aufgezählt haben, die Nähe zum notwendigen Input die übergeordnete Logik hinter der Drüsengeographie ist. Nehmen wir als erstes Beispiel den Hypothalamus. Diese Drüse erhält Input von verschiedenen Regionen des Gehirns , von der Amygdala und dem Hippocampus bis zur Netzhaut und dem Hirnstamm. Das Gehirn kann die Spiegel verschiedener Releasing-Hormone optimieren, die in die Pfortader des Hypothalamus und der Hypophyse gelangenum eine Reaktion hervorzurufen, die der vom Gehirn wahrgenommenen Situation angemessen ist. Es ist sinnvoll, all diese an einem Ort zu haben, da sie alle Eingaben vom Gehirn erhalten. Ebenso ist es sinnvoll, alle Zellen, die die Releasing-Hormone aufnehmen, in der Nähe zu haben, um diese lebenswichtigen Peptide vor dem Abbau im Körperkreislauf zu schützen. Ihre kollektiv einzigartigen Umstände machen die gemeinsame Nutzung eines spezialisierten Gefäßsystems zu einer logischen Wahl.

Die Bauchspeicheldrüse ist ein gutes Beispiel für die Bedeutung des Übersprechens innerhalb einiger endokriner Gewebe . Innerhalb der Insel ernähren sich Alpha-, Beta- und Delta-Zellen gegenseitig, um das Gleichgewicht von Insulin und Glukagon genau richtig zu machen. Die Glukagonsekretion liefert nämlich ein parakrines Signal für die Insulinsekretion. Das ist sinnvoll, weil der Körper weiß, dass der Blutzucker bald ansteigen wird, sobald Glukagon freigesetzt wird. Ergo macht es Sinn, zur Vorbereitung auch etwas Insulin auszuschütten. Ihre Co-Location macht das möglich.

Kurz gesagt, ich würde sagen, die übergeordnete Logik für die Platzierung jeder dieser Drüsen ist ihre Nähe zu den notwendigen Ein- und Ausgängen, mit denen jede dieser Drüsen interagiert.

Gute Antwort, aber eine Korrektur ... Die Bauchspeicheldrüse, obwohl sie sich in der Nähe des Zwölffingerdarms befindet, entnimmt keine Flüssigkeit aus dem Zwölffingerdarm, die absorbiert wird. Aus dem Zwölffingerdarm aufgenommene Nährstoffe werden größtenteils in den Pfortaderkreislauf der Leber und dann über die Lebervenen zurück in den peripheren venösen Kreislauf transportiert. Diese Nährstoffe fließen dann in den arteriellen Kreislauf und dann zurück zur Bauchspeicheldrüse. Die Leber ist möglicherweise ein besseres Beispiel dafür, dass Sie sich an einem guten „geografischen“ Ort für Ihre Antwort befinden, da sie den gesamten Portalnährstofffluss „sieht“ und die Nährstoffspiegel im peripheren Blut puffern kann.
Danke für den Fang. Ich erinnere mich vage, dass ich in einem Physiokurs gelernt habe, dass erhöhte lokale Glukosespiegel im ECF die Glukosefreisetzung stimulieren können, aber ich kann keine andere Quelle dafür als meine Notizen finden. Da es nicht beschafft werden kann, habe ich diesen Punkt entfernt. Ich würde den Leberfall hinzufügen, weil er ein gutes Beispiel für die Bedeutung der Geographie ist, aber ich kann keinen guten Link finden, warum er für die endokrine Funktion per se notwendig ist.
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