Окситоцин – многозадачный любовный гормон

Источник: Оригинальный мультфильм от Alex Martin

Материнские палаты обычно используют синтетический окситоцин, чтобы начать процесс родов и держать его в движении. Это основная причина, почему этот гормон так широко известен. Менее известно, что после рождения естественным образом образующийся окситоцин вызывает выброс молока во время грудного вскармливания. Это также связано с оргазмами обоих полов и связью между людьми. Эти дополнительные ссылки породили много ярлыков для этого многозадачного гормона: «склеивающий гормон», «горющий гормон», «горшок обнимания», «гормон любви» и даже «гормон счастья». Поскольку окситоцин значительно влияет на мозг, а также на репродуктивные органы, Хеон-Джин Ли и его коллеги точно назвали его «великим помощником жизни».

Окситоцин при родах

Женщинам, рожающим в больнице, часто вводят окситоцин внутривенно, сначала вызывая рождение, а затем усиливая сокращения, если это необходимо во время родов. Окситоцин также выполняет важную функцию сразу после рождения, стимулируя сильные сокращения, которые вытесняют плаценту и уменьшают кровотечение. Это неустойчивое время, и послеродовое кровоизлияние является основной причиной материнской смертности в обществах с неадекватными медицинскими учреждениями.

CPK модели молекулы окситоцина, построенной с использованием ACD / ChemSketch и Accelrys DS Visualizer.

Источник: Wikimedia Commons с подтверждением автору изображения MindZiper

Несомненно, из-за его значимости для рождения, но также и потому, что он является такой небольшой молекулой, окситоцин – короткая цепь всего из 9 аминокислот – был первым пептидным гормоном, который был секвенирован. (Для сравнения, инсулин имеет 51 аминокислоту и цепочки гемоглобина в эритроцитах, у каждого из них более 140). Винсент дю Виньоу секвенировал и синтезировал окситоцин в 1953 году, получая Нобелевскую премию, а синтетический окситоцин теперь находится в обычном медицинском использовании. Поскольку пищеварительный тракт быстро деградирует гормон, его обычно вводят в кровоток. Совсем недавно, поскольку окситоцин не может проходить через гематоэнцефалический барьер, носовые спреи часто используются для передачи гормона непосредственно в мозг вдоль обонятельных нервных клеток.

• Политические ценности и сексуальные исследования
• Как узнать, что вы готовы снова попытаться понять
• Пять общих мифов о выкидышах
• Сексуальный призыв к праздникам
• Папа Мозг

Окситоцин и грудное вскармливание

У матерей, кормящих грудью, естественно произведенный окситоцин заставляет молоко течь через «понижающий рефлекс». Гормон стимулирует сокращение мышечных клеток вокруг небольших молочно-содержащих полостей, создавая повышенное давление, которое выводит молоко через сосок. По мере того, как происходит грудное вскармливание, всплеск окситоцина может также вызывать сокращение матки, часто ощущаемое как послеродышевое течение, которое может быть столь же сильным, как и во время родов. Окситоцин изначально выпускается в ответ на детское сосание, но позже его можно вызвать различными стимулами, начиная от звука ребенка, плачущего, чтобы просто думать о грудном вскармливании.

Происхождение окситоцина

• Способ заручиться помощью Космоса
• Подростки и секстиринг: снятие юридических санкций
• Эффект Рипли: Чужие злоумышленники в могиле
• Чувство сочных приютов
• Экспериментальная трансплантация, которая может быть здесь, чтобы остаться

Поскольку окситоцин играет ключевую роль в родах и сосании, можно подумать, что он первоначально эволюционировал для этих функций. Но последовательности ДНК генов у разных животных выявили совсем другую и довольно удивительную историю. Как это часто бывает во время эволюции, ген окситоцина фактически возникает путем дублирования ранее существовавшего гена. Оригинальный ген – непосредственно рядом с геном окситоцина – вырабатывает гормон вазопрессина. Как и окситоцин, вазопрессин представляет собой цепочку из девяти аминокислот. Все, кроме двух аминокислот, одинаковы, но два гормона теперь играют очень разные роли в организме. Две основные функции вазопрессина сжимают кровеносные сосуды и удерживают воду в организме. Как и другие плацентарные млекопитающие, у людей все еще есть только один ген окситоцина, но дополнительные дублирования дают три отдельных гена вазопрессина.

Эволюционное дерево, показывающее начальное дублирование (D) вазопрессинового гена с образованием гена окситоцина по меньшей мере за 245 миллионов лет до начала рождения молочной железы (S) и почти 300 моих до рождения (B).

Источник: оригинальная цифра автора, основанная, в частности, на информации, предоставленной Ocampo Daza et al. (2013)

В двух важных документах в 2008 и 2009 годах Пай-Чунг Гви и его коллеги сравнили ДНК-последовательности генов для окситоцина, вазопрессина и родственных гормонов у широкого круга животных с позвоночными животными. Выяснилось, что у всех позвоночных с челюстями (млекопитающими, птицами, рептилиями, амфибиями и различными рыбами, включая coelacanths) есть по крайней мере один экземпляр каждого из окситоцина и вазопрессиновых генов. Напротив, позвоночные без челюстей – ланцетов и ламп – имеют только один ген, который вырабатывает гормон, родственный вазопрессину. Это указывает на то, что дублирование, ведущее к раздельным генам для вазопрессина и окситоцина, произошло в некоторый момент после базального раскола между челюстными и беспричинными позвоночными, по крайней мере 435 миллионов лет назад. Но это задолго до того, как сосание появилось у общего предка млекопитающих, около 200 миллионов лет назад. Действительно, беременность и живорождение не появлялись до общей родословной сумчатых и плацентарных, около 145 миллионов лет назад. Таким образом, ген окситоцина явно не возникал в связи с истощением или живым рождением.

Окситоцин и оргазм

В двух работах, опубликованных в 1987 и 1994 годах, Мари Кармайкл и его коллеги сообщили, что увеличение количества циркулирующих уровней окситоцина сопровождает оргазм у мужчин и женщин. Уровни заметно выражены с оргазмом, достигнутым посредством самостимуляции, и повышенные уровни сохраняются в течение нескольких минут. Кармайкл и его коллеги предположили, что эффекты окситоцина на сокращение мышц могут способствовать транспортировке яиц и сперматозоидов.

В гениальном подходе немецкий гинеколог Людвиг Вильдт и его коллеги изучили эффекты синтетического окситоцина на транспортировку спермы через женскую матку и яйцеводы. Чтобы достичь этого, они нанесли радиоактивные меченые шарики альбумина размером с сперму во влагалище 50 пациентов с бесплодием, а затем отслеживали их прогресс с помощью детектора. Меченые сферы достигли входа в яйцевод в течение нескольких минут после осаждения, поэтому матка явно действует как насос. После внутривенной инъекции окситоцина последовало «драматическое» увеличение объема сфер, транспортируемых в яйцевод. Запись давления в матке до и после инъекции окситоцина выявила увеличение мышечного тонуса и силы сокращений, а градиент был отменен, чтобы стимулировать поток от шеи матки к яйцеводу. Это убедительно демонстрирует, что окситоцин способствует транспорту через матку и яйцеводы.

Окситоцин и мозг

Окситоцин связан не только с репродуктивными органами. Это также способствует работе мозга, особенно влияя на социальное поведение. Следовательно, прозвища, такие как «склеивающий гормон», «гормон любви» и «эликсир доверия».

В настоящее время легендарный пример окситоцина в действии включает в себя резкий контраст между двумя близкородственными видами полевок. В то время как прелестные полевки формируют пожизненные пары облигаций после первоначального спаривания, а затем разделяют родительскую заботу, монтановые полевки размножаются и не образуют прочных связей. Исследования показали, что как окситоцин, так и вазопрессин играют основную роль в инициировании и поддержании парной связи у полевых полевок. Поразительно, если окситоцин и вазопрессин вводят монтанским полевам, они также ведут себя моногамно. В 2013 году Хуэй Ван и его коллеги продемонстрировали, что блокирование рецепторов окситоцина и вазпрессина в специальном центре удовольствия и удовольствия мозга у полевых полевок предотвращает облегчение предпочтений партнеров. Инъекция ингибиторов головного мозга и индукция спаривания путем спаривания вызывали одно и то же переключение генов: действительно молекулярная основа для любви.

Это также было показано в исследованиях с использованием носовых спреев, которые окситоцин может влиять на социальные взаимодействия человека. В одном представительном эксперименте, опубликованном в 2012 году, Дик Шееле, Онур Гюнтюркюн и другие показали, что гормон модулирует социальную дистанцию ​​между мужчинами и женщинами. Рандомизированное исследование назального введения окситоцина с контролем плацебо показало, что во время первоначального столкновения с привлекательной женщиной мужчины в моногамных отношениях стимулируются, чтобы оставаться на гораздо большем расстоянии, чем мужчины, не имеющие доступа. Этот вывод был подтвержден задачей подхода / избегания, связанной с фотографиями, в которой люди с окситоцином в моногамных отношениях более медленно приближались к изображениям привлекательных женщин. Авторы предположили, что окситоцин, возможно, способствует повышению точности в моногамных отношениях человека.

Итак, какова была начальная функция окситоцина после дублирования этого гена более 435 миллионов лет назад? Наши рыбные предки, плавающие в этих изначальных океанах, несомненно, приводили к несчастным, довольно одиноким жизням. В дополнение к рождению и грудному вскармливанию мы также можем уволить общественную жизнь и оргазмы. Логично, что осталось только любовь …………

Рекомендации

Abrams, ET & Rutherford, JN (2011) Обрамление послеродового кровотечения в результате человеческой плацентарной биологии: эволюционная и сравнительная перспектива. Американский антрополог 113 : 417-430.

Carmichael, MS, Humbert, R., Dixen, J., Palmisano, G., Greenleaf, W. & Davidson, JM (1987) Окситоцин плазмы увеличивается в сексуальной реакции человека. Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 64 : 27-31.

Carmichael, MS, Warburton, VL, Dixen, J. & Davidson, JM (1994) Отношения между сердечно-сосудистыми, мышечными и окситоциновыми ответами во время сексуальной активности человека. Архив сексуального поведения 23 : 59-79.

Gwee, P.-C., Amemiya, CT, Brenner, S. & Venkatesh, B. (2008) Последовательность и организация генов нейрогипофизных гормонов целаканта: эволюционная история локуса генов нейрогипофизных гормонов позвоночных. Эволюционная биология BMC 8:93 .

Gwee, P.-C., Boon-Hui Tay, B.-H., Brenner, S. & Venkatesh, B. (2009) Характеристика нейрогипофизных гормональных локусов гена в слоновой акуле и японской миноме: происхождение позвоночных нейрогипофизных гормонов. BMC Evolutionary Biology 9:47 .

Lee, H.-J., Macbeth, AH, Pagani, JH & Young, WS (2009) Окситоцин: великий помощник в жизни. Прогресс в нейробиологии 88 : 127-151.

Magon, N. & Kalra, S. (2011) Оргазмическая история окситоцина: любовь, похоть и труд. Индийский журнал эндокринологии и метаболизма 1 5 (Suppl. 3) : S156-S161.

Ocampo Daza, D., Lewicka, M. & Larhammar, D. (2013) Филогенетический анализ семейства генов-рецепторов позвоночных и вазопрессина. Общая и сравнительная эндокринология 175 : 135-143.

Scheele, D., Striepens, N., Güntürkün, O., Deutschländer, S., Maier, W., Kendrick, KM & Hurlemann, R. (2012) Окситоцин модулирует социальную дистанцию ​​между мужчинами и женщинами. Journal of Neuroscience 32 : 16074-16079.

Wang, H., Duclot, F., Liu, Y., Wang, Z. & Kabbaj, M. (2013) Ингибиторы гистонадеацетилазы облегчают формирование предпочтений партнеров в женских полевых полезнах. Nature Neuroscience 16 : 919-924.

Wildt, L., Kissler, S., Licht, P. & Becker, W. (1998) Транспортировка спермы в женском половом тракте человека и ее модуляция окситоцином по оценке гистеросальпингоосинтетиграфии, гистеротонографии, электрохистерографии и допплеровской сонографии. Обновление Воспроизведения человека 4 : 655-666.