Endokrinoloji alanındaki kimi yeni gelişmelerin pratikteki yansımaları

Endokrinoloji Alanindaki Kimi Yeni Gelişmelerin Pratikteki Yans1malar1 Hazım GÖKÇEN* GiRiŞ Hayvaniann en önemli veriminin dölverimi oldu~u , et, süt, yapa~ı gibi ekonomik de~erlilik taşıyan öteki verimlerin ancak dölverimiyle elde edilen kuşaklarca Sirdürulüp geliştirilebilece~i bilinen bir olgudur. Dölveriminin, dolayısıyla ekonomik önem taşıyan öteki verimlerin artınla­ bilmesinin önde gelen koşulunun dölverimiyle sıkı sıkıya ilişkili bulunan dölerimsel (reproduktif) olguların iyi bilinmesi ve uygulanması oldu~ da bilinmektedir. Dölerimsel olguların oluşması ve yürütülmesi, öteki etmenlerin yanında, çokluk dölerme hormonlannın etkileri sonucu şekillenmektedir. Dölermenin honnonal mekanizması üzerindeki bilimsel çalışmalar, son 20-25 yıl içerisinde beklenmedik ve hızlı bir gelişme gösterdi. Yeni ve çok duyarlı yöntemlerin bulunması sonucu hormonlann nice! olarak saptanabilmesi olana~ (Hormonassay, Enzimassay, radioimmunoassay) cinsel gelişme ve dölerme biyolojisinin deği­ şik işlev evrelerine ba~lı olarak hormonların yapımı, salgılanması ve çevresel etkinlikleri gibi konulann araştırılmasında öncülük etti. öte yandan, hormonların karşılık­ lı olumlu ya da olumsuz etkileşimler (pozitif ve negatif feedback) ve yer aldıkları endokrin sistem içerisindeki düzenleyici işlevleri konularmda da yeni bilgi ve deneyimler kazanıldı. özellikle son yıllarda merkezi sinir sisteminin dölerme işlevlerinin yönetimindeki rolü konusunda çalışmalar yo~unlaştı ve " Neuroendokrinoloji" adı verilen yeni bir bilim dalı gelişti. * Doç.Dr.; U. V. Veteriner Fakültesi Doğum ve Reprodüksiyon Hastalıklan Anabilim Dah Bursa/TVRK!YE. - 113 - Hormon bilimindeki bu gelişmelere koşut olarak, elde edilen yeni bilgi ve deneyimlerin uygulamada kullanılması konusunda da önemsenecek atılımiara girişildL özellikle "prostaglandin"lerin bulunması bu atılımlan daha da hızlandırdı. Bu olgu, insanda ve hayvanlarda hormonal bozukluklann tanısı, sağıtımı ve koruyucu önlemlerin alınmasında " Klinik Endokrinoloji" kavramını geliştirdi. öte yandan, hayvansal üretimde endokrinolojik bilgilerden yararlanma konusu yaygın bir kullanun alanı buldu. özellikle kızgınlıklarm toplulaşb.nlması (östrus sinkronizasyonu), avipar hayvanlardan çok sayıda ovum elde edilmesi _(Multifollikülasyon ve Süperovulasyon) ve embriyo transferi gibi dölerimsel biyoteknik uygulamalar dölveriminin ve hayvansal üretimin artırılması konularmda önemli bir çığır açtı. HORMON YAPAN NÖYRON'LAR Bundan kısa bir süre öncesine kadar merkezi sinir sisteminin, özellikle de hipotalamus'un hormon salgılanması ve dölerme olgulannın oluşması konusundaki rolü bilinmiyor, sadece hipofiz hormonlanndan söz ediliyordu. Oysa ki, son yıllarda yapılan yoğun bilimsel çalışmalar merkezi sinir sisteminin bir bölümünü oluşturan ve beynin diensefalon'unun tabanında yer alan hipotalamus'un endokrin bir organ olarak görev yaptığını, kimi hormonlan (oksitosin ve vazopressin) veya hormon serbestleştirici faktörleri (releasing faktör) ya da hormonlarm salgılanmasını durdurucu faktörleri (inhibiting faktör) salgıladığını yadsınamaz bir biç imde ortaya koymuştur. Beynin bu bölümünde bir neurosekresiyonun varlığı ve hipofiz ile hipotalamus konusundaki bilgiler henüz çok yenidir. Neuro-Humoral olay olarak ta adlandırılan bu hipotalamo-hipofizeal sisternin aydınlığa kavuşturul­ masıyladır ki, hormon biliminde o güne değin hiç bilinmeyen ya da çözünerneyen kimi sorunlar, o arada hormon serbestleştirici ya da hormonların salgılanmasım durdurucu faktörlerin varlığı ortaya konulabilmiş tir. Bugiinkü bilgilerirnize göre, hipotalamus'ta siklik ovaryum işlevlerini düzenleyen başlıca iki merkez vardır. Bunlardan birincisi Chiuma optikuro'un üzerinde yer alır ve Nukleus supraoptikus'la Nukleus paraventrikülaris'ten oluşur. Hipotalamus'ta hormon salgılama işlevini neurosekresiyon yapan nöyronlar üstlenmişlerdir. Bu nöyronlan beynin öteki nöyronlanndan ayıran başlıca özellik, neurosekresiyon yapan hücrelerin aksonlannın öteki hücrelerle sinapsis yapmamalan, bilakis serbest olarak hipofizin arka lobunda veya Eminentia merliana'da sonlanmalarıdır. Bu suretle beynin bu bölümünde bulunan kari damarianna kadar uzarurlar. Bunun dışında, neuro· sekresyon yapan hücrelerde küçük ve fakat yoğun olarak boyanan granüller saptan· nu ştır. Bu granüllere perikaryon adıda verilir ve hücrelerde nukleusun yanında bulu· nurlar. Bağlantı proteinlerinden oluşan bu granüller, aksonlar boyunca hipofızin arka lobuna ve Eminentia merliana'daki kapillar damarlara kadar uzanırlar. Granüller içerisinde neurohormonlar depo edilir. Neurosekresyon yapan nöyronlar hipotalamus'un nükleuslannda gruplar halinde toplanmışlardır. arasındaki ilişkinin niteliği Hipotalamus'taki diğer merkez Erninentia mediarıa adını alır ve Nukleus infundibularis ile nukleus ventromedialis'ten oluşur. Eminentia merliana'daki neurosekresyon yapan nöyronlar çokluk bu nukleuslarda toplanmışlardır ve hormon ser- - 114 - 1'1\lkJ.fU$ PARA'IENI~ik'UL~it "LI"U·US ~ uPJıılOI'Tik"US Şekil: ı Hipotalam us ile hipofiz arasında ki ilişki . bestleştinci ya da hormonlann salgılanmasını durdurucu faktörler salgılarlar. Aksonlar vasıtasıyla Eminentia merliana'da yo~un olarak bulunan porta! damar sistemine ulaştırılan bu faktörler, kan dolaşımı yoluyla hipofizin ön lobuna gelip buradaki her bonnona özgü hücreyi uyarmak suretiyle hipofiz ön lobu hormonlannın salgı­ lanmasını doğururlar. Hipofiz ön lobu hormonları arasında dölermeyi yakından ilgilendirenleri hipofiz gonadotropinleri (FSH ve LH) ve Prolakti n (LTH)'dir. Hipofiz gonadotropinlerinden FSH follikülleri geliştirme , LH ovulasyonu oluşturma ve C.luteum'un gelişmesine katkıda bulunma gibi önemli işlevlere sahiptirler. LTH ise çokluk sütün salgılanması ve C.luteum'un oluşması üzerine etkilidir. Hipotalamus hormonlarından Gn-RH (Gonadotropik releasing hormon) çokluk do~umdan sonra laktasyona ba~lı anöstruslarda ovulasyonu oluşturmak ve de doğumla ilk tohumlama arasındaki süreyi kısaltmak amacı yla kullanılmaktadır. Aynca kimi jinekolojik olguların sağıtımında da ba şarıyla uygulanmaktadır. Gn-RH hayvanlarda muamele sırasındaki endokrin durumuna bağ lı olarak LH'nın artmasını ve peak yapmasını düzenler. Sü.tçü· sığırlarda doğumdan sonraki 14. günde yapılan tek bir Gn-RH enjeksiyonu ile ovulasyon gerçekleşmektedir. Gn-RH enjeksiyonu sütçü sığırlarda doğumdan sonraki 20. günde, etçi sığırlarda da doğumdan sonraki 30. günde ovulasyon öncesi normal LH peakine yol açar. Gn-RH 'nın tek e_njeksiyon ile 10. ve 14. günlerdeki çift enjeksiyonu ovulasyonu olu şturma bakımından çeli şki­ li sonuçlar ortaya çıkarmaktadır. Kimi araştırmacılar her iki enjeksiyonun da ovulasyonu oluşturup doğum sonu arayı kısalttığını, kimi araşt ırmacılar da doğum sonu aralığa hiçbir etkisinin bulunmadığını bildirmektedirler. - 115 - Şekil: Gn- 2 RH'nın uygulanması . Şekil: 3 Gn · RH'nın etki mekanizması. - 116 - FEED-BACK OLGUSU Dişllerin önemli fizyolojik işlevlerinden birisini oluşturan kızgınlık ve kızgın­ siklusu tümüyle dölenne hormonlarının etkisi altında ve karşılıklı etkileşimleri (feedback) sonucu şekillenir. Kızgınlık siklusunun başlaması, gönne duyusuyla retinaya ulaşan herhangibir uyarunın N.optikus vasıtasıyla görme duyusunun baş ­ langıç sinirsel oluşumunu oluşturan Chiasma optikum kanalıyla hipotalamus'a iletilmesi sonucunda olmaktadır . Değişik tüıden uyarunlar di şilerde kızgınlık siklusunun başlamasını doğururlar. Bunlar arasında cinsel uyarım ve mevsime bağlı poliöstrik hayvanlarda, örneğin atta ve koyunda gün ışığının etkime süresinin az alması (Fotoperiyodizm) sayılabilir. Çeşidi ne olursa olsun herhangi bir uyan ın sonucunda hipotalamus'un Eminentia mediana' sındaki neurosekresiyon yapan sinir hücreleri etkilenmektedir. Neuronlarca salgılanan gonadotropik re leasing ho rmonlar (Gn-RH: FSH-RH ve LH-RH) sinuzoidal portal damarlar yoluyla adenohipofiz'e (Hipofiz ön lobu) gelirler. Adenohipofizdeki bazofilik hücrelerin uyarılması sonucunda gonadotıopik komplex hormonları olan FSH ve LH oluşmaktadır. Hipotalamus'la hipofiz arasındaki bu karşılıklı etkileşim olgusu "Internal Feedback" olarak adlandırılır . Gonadotropik komplex içerisinde özellikle FSH'nın artan biçimde salgılanması ovaryumdaki folliküler gelişmeyi hızlandırarak, follikülleriiı teka interna ve membrana granulosa hücreleri tarafından salgılanan follikül sıvısı içerisinde artan ölçülerde lık L.H/ C+. \FSH ( -) -) M Lb~~ Şekil: Feed-Back 4 Mekaniz ması - 11 7 - ço~alınasmı sa~lar. östrojen bonnonu kanda belli bir düzeye ulaştı~ında , adenohipofiz'e olumlu, hipotalamus'a ise olumsuz geri etkimeyle (Pozitif ve Negatif Feedback) bir yandan adenohipofizden gonadotropik komplex içerisinde yer alan LH'nm salgılanmasını uyanrken, öte yandan da hipotalamus'tan FSH-RH salgısmı engeller. Böylece FSH'nm saJgılanması azalırken, gpnadotropik komplex içeriside artan ölçülerde salgılanan LH graaf follikiillerini etkileyerek ovulasyonun oluşmasını sa~­ lar. Graaff folliküii patladıktan sonra yerinde oluşan çukurlukta LH ve L1H'nın birlikte etitimesi sonucu C. luteuro periyodikuro şekillenir ve yeni oluşan bu organ progesteron salgılamaya başlar. Giderek artan ölçillerde salgılanan progesteron horınonu bu kez östrojenlerin tam karşıtı olarak adenohipofize olumsuz, hipotaıamus 'a olumlu geri etkimeyle gonadotropik komplex içerisinde FSB'nın salgılanmasını durdurarak yeni follikiillerin oluşmasını ve gelişmesini engellemektedir. östrojenlerin etkisi sonucu oluşan kızgınlık esnasında dişi hayvan do~al ya da yapay yolla tohumlanmaz veya tohumlanap ta gebe kalmazsa C. luteuro'un gelişmesi ve progesteron üretimine başlamasıyla yeni bir kızgınlık siklusu oluşarak önceki olaylar yeniden tekrarlanır. Siklusun ortalanna do~ru prostaglandin hormonunun da etkisiyle C. luteuro periyodicum'un luteolizisi sonucu progesteron salgısının azalması nedeniyle, progesteron'un adenohipofiz üzerindeki olumsuz geri etitimesi kalkac~ından FSH salgılanmaya başlar ve follikiillerin gelişimi yeniden hızlanır. FoRikilllerde oluşan östrojen hormonunun etkisi sonucunda yeni bir kızgınlık şekiilenerek siklus tamamlanmış olur. ORGANİlMAYI PROSTAGLANDINLER Mİ YÖNEliYOR? Endokrinoloji alanında son yılların en büyük buluşu prostaglandin'lerdir. Yerel olarak etitimesi nedeniyle hormon olup olmadı~ı bile tartışılan prostaglandinler organizmarun hemen tüm organ ve dokularında sentezlenmekte ve sayılamayacak kadar çok özel etkiler oluşturmaktadırlar. Jinekolojik sa~ıtım yöntemlerinden tutun da, kızgınlı~ın toplulaştırılmasına, vücuttaki ateşin düşürülmesinden spermatozoitlerin genital kanalda taşınmalarına kadar varan çok çeşitli etkilere sahiptirler. Organizmada do~al olarak bulunan esenşiyel ya~ asitlerinden türeyen ve ilk kez 1930 da insanın prostat sıvısında saptandıklarandan bu adla anılan prostaglandin'lerin ilginç bir etkime mekanizması da vardır. Dölerme ile ilgili olgularda görev alan bir prostaglandin türevi olan Prostaglandin F 2 a 'uterus endometrium'undan salgı­ lanmaktadır. Uterus venası yoluyla kan dolaşımına katılan PGF 2 a uterus venası ile ovarium arterinin üst üste geldi~i temas yüzeyinden diffuzyonla ovarium arterine geçmekte ve bu yolla ovarium'a gelerek siklusun belli bir döneminde c. luteum'u eritmektedir. Ancak bu hormonun salgılanması ve etki mekanizması konusunda hala bilinmeyen ve aydınlatılması gereken hususlar bulunmaktadır. Kızgınlık siklusunun belli bir döneminde hormonun salgılanma emrini nereden aldı~ı konusu hala tartışıl­ makta, henüz kesin bir yargıya varılamamaktadır. Günümüzde Dinoprost tromethamin (Lutalyze) ve Coloprostenol adlı iki sentetik türevi bulunan PGF 2 a'ya kimi jinekolojik olgulann sa~ıtımı dışında, özellikle hayvan yetiştiricili~inde kızgınh~ın toplulaştırılınasında (östrus sinkronizasyonu) sıkça başvurulmaktadır. - 118- Şekil: 5 Prostaglandin F 2 a 'nın etkime biçimi. İn ekierde östrus sinkronizasyonu amacıyla si k lu sun 6. ve 17. günlerinde, l l gün arayla, PGF 2 a analoglarının 25-35 mg' lık çift enjeksiyonundan 2-5 gün sonra kızgmbk görülerek ovulasyon olmakta, ovulasyonu izleyen 72. ve 96. saatlerde ard arda yapılan iki tohumlamada yüksek oranda dölverimi elde edilmektedir. HORMON TAYİNiNDE DUYARU BİR YÖNTEM: RADİOİMMUNOASSAY Son 20 yıl içerisinde hormon tayini konusunda geliştirilen yöntemler içerisinde en duyarlı olanı kuşkusuz "Radioimmunoassay" yöntemidir. Bu yöntemin esası şudur. Çok küçük hormon konsantrasyonlarını ölçmek için, önce sözkonusu hormona ba~lanma özelli~i gösteren bir madde bulunur. Bunun için ço~u kez antikorlar kullanılır. Bu madde elde edildikten sonra, üç ayrı unsurdan oluşan bir kanşım hazırlanır : (1) Denemenin yapılac~ı hayvana ait vücut sıvısı (kan, süt), (2) Saptanacak hormona karşı hazırlanmış antikor ve (3) hormon miktanna yaklaşık olarak eşit olan ve önceden radioaktif bir izotopla i şaretlenmiş saf hormon. Bu esnada mutlak dikkat edilmesi gereken özel bir durum vardır. Hem hayvana ait vücut sıvısında, hem de saf preperatta bulunan hormonlada tam olarak birleşmesi için çok az miktarda antikor mevcut olmalıdır. Böyle likle do~al hormon ve mdioaktif hormon karşıt cisimci~e ba~lanmaya çalışırlar . Bu ba~lanmayı başara­ bilen hormon miktarı hem tabü hem de radioaktif hormon karışımında yo~unlukla orantılıdır. Ba~lanma tamamlandıktan sonra, antikor-hormon kompleksi çözeltinin geri kalan kısmından ayrılarak antikara ba~lanan radioaktif hormon miktarı özel radioaktivite sayaçları ile tesbit edilir. E~er ba~lanan radioaktif hormon miktarı çok fazla ise antikara bağlanan doğal hormon miktan çok az demektir. Tersine, eğer - 119 - 8 0 0 + o o 0 ---- -t -r-- o 0 J\WT&ı5oR ttA~T\f ~ol.INII i s Al El L.E,. *Kiş ~o~ 0 &A~\ s~ ~Ofl.. Olf a.UION Şekil:6 Radioimmunoassay y önteminin işleyiş biç iminin şe ma tik o larak göıt erilmesi. çok az miktarda radioaktif hormon antikoda ba~lantı kurmuşsa, bu işi yapan do~al hormon miktannın çok fazla oldu~ anlaşılır. Böylece uygun bir standart kalibrasyon e~risi kullanılarak, vücut sıvılarında bulunan hormonlardan büyük bir bölümünün, ne miktarda oldu~unu çok kesin olarak tesbit etmek mümkün olur. Bu yöntemle steroid ve protein hormonların nanogram (10- 9 g) düzeyinde saptanması olanak içerisindedir. Son yıllarda özenikle Federal Almanya'da hormon laboratuvarları ile veteriner teşkilatı işbirli~i sonucu sütte progesteron hormonunun tayini suretiyle ineklelde erken gebelik teşhisi başarıyla uygulanmaktadır. Bu amaç la tohumlamadan beni bir süre sonra yetiştiricilerce inekten alman süt örnekleri laboratuvara gönderilmekte, laboratuvarlarda radioimmunoassay yöntemiyle saptanan hormon miktarına göre tohumlamadan sonraki 19. günden itibaren ineklerde gebeli~in saptanması mümkün olabilmektedir. - 120 -