The Embryo Project Encyclopedia

Estrogen jest podstawowym hormonem płciowym u kobiet i funkcjonuje podczas cyklu menstruacyjnego. Kobiety mają trzy główne rodzaje estrogenów: estron, estradiol i estriol, które wiążą się z receptorami w organizmie i je aktywują. Naukowcy odkryli te trzy rodzaje estrogenów w ciągu siedmiu lat, przyczyniając się do bardziej szczegółowego opisu cyklu miesiączkowego. Każdy rodzaj estrogenmolecule zawiera nieco inny układ lub liczbę atomsthat z kolei powoduje niektóre z estrogenów, aby być bardziej aktywne niż inne. Różne rodzaje estrogenów szczyt i wanethroughout kobiet cykli reprodukcyjnych, od normalnej miesiączki topregnancy do ustania miesiączki (menopauza). As scientistsbetter wyjaśnione skutki estrogenów, wykorzystali te informacje do opracowania doustnych środków antykoncepcyjnych do kontroli ciąży, do mapowania cyklu miesiączkowego, oraz do tworzenia terapii hormonalnych do regulacji nieprawidłowych poziomów estrogenów.

Estrogeny (estradiol, estron, i estriol) są grupą biologicznie aktywnych hormonów steroidowych. Jako cząsteczki sygnalizujące, estradiol, estriol i estron wiążą się z cząsteczkami receptorów w komórkach, aby zasygnalizować specyficzne zmiany zachodzące w organizmie. Każdy z estrogenów łączy się z cząsteczkami receptorów w specyficzny sposób, tak jak jeden puzzel łączy się z drugim. Niektóre z cząsteczek estrogenów funkcjonują podczas cyklu miesiączkowego, prowadząc do zmian w grubości tkanki i krwawienia miesiączkowego. Wszystkie trzy cząsteczki estrogenów estrogenare podobne w strukturze chemicznej i składników. Podobieństwa różnych estrogenów arisebecause niektóre cząsteczki estrogenu są pochodne innych, meaningthat jeden estrogen może prowadzić do tworzenia innych. Każda cząsteczka estrogenu zawiera podobną strukturę bazową i różni się minimalnie poprzez dodanie lub usunięcie specyficznie związanych atomów, zwanych grupami funkcyjnymi. Naukowcy wykorzystali różne grupy funkcyjne do wyodrębnienia i odróżnienia estradiolu, estronu i estriolu od siebie.

W latach dwudziestych XX wieku badacze debatowali nad tym, jaki element w ciele kobiety produkował najwięcej estrogenu, zwanego wówczas podstawowym hormonem jajników, podczas cykli menstruacyjnych. Niektórzy badacze twierdzili, że corpora lutea, która formuje się na jajnikach po uwolnieniu jajeczka, zawierała i produkowała potrzebną ilość estrogenu do zakończenia cyklu menstruacyjnego. Jednakże badacze Edward Adelbert Doisy i Edgar Allen wysunęli hipotezę, że pęcherzyki jajnikowe produkują przede wszystkim ilość estrogenów potrzebną do ukończenia cyklu. Louis w stanie Missouri, Allen i Doisy wyizolowali estrogeny z wyciągów z pęcherzyków jajnikowych i wykazali ich działanie na zwierzętach doświadczalnych. Ich wyniki wykazały, że pęcherzyki jajnikowe produkują estrogeny przede wszystkim podczas cyklu reprodukcyjnego. Odkrycie to umożliwiło przyszłym badaczom zarysowanie fazy pęcherzykowej, fazy cyklu miesiączkowego, która obejmuje rozwój jajeczka, a także uwzględnienie produkcji estrogenów w pęcherzykach jajnikowych. Późniejsi badacze wykazali, że wzrost poziomu estrogenów doprowadził do produkcji innego hormonu, hormonu luteinizującego, który prowadzi do uwolnienia jaj z jajników.

The threekinds of estrogen-estradiol, estrone, and, estriol-were discoveredover time, with estrone being discovered first. W 1929 roku badaczeDoisy, Clement D. Veler i Sidney Thayer wyizolowali czysty skrystalizowany estron w Laboratorium Chemii Biologicznej w St. LouisUniversity School of Medicine w St. Trzej badacze wyizolowali estron z moczu kobiet w ciąży za pomocą destylacji, metody wykorzystującej różnice temperatur wrzenia do odparowania jednej cieczy z drugiej, oraz ekstrakcji, czyli usuwania jednej substancji z drugiej. W Instytucie Chemii w Getyndze, Niemcy, Adolf Frederick Johann Butenandt również wyizolował estron w tym samym czasie, otrzymując Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1939 roku za to osiągnięcie.

Oprócz estronu, Doisy wyizolował również estriol z setek litrów moczu kobiet w ciąży w 1930 roku, odkrywając drugi estrogen. W 1936 roku Doisy wraz z badaczami Donaldem W. MacCorquodale’em i Stanleyem S. Thayerem wyizolował trzeci rodzaj estrogenu, estradiol, z jajników świni. Estradiol został później wykryty u ludzi. Struktura estradiolu jest podobna do estronu, ale zamiast podwójnie związanego atomu tlenu, cząsteczka zawiera pojedynczo związany atom tlenu. Wyizolowanie estradiolu, estrogenu najbardziej zaangażowanego w cykl reprodukcyjny, umożliwiło naukowcom stworzenie terapii hormonalnych i doustnych środków antykoncepcyjnych. Doisy badał również witaminę K, za co otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny w 1943 roku.

Później naukowcy wykorzystali metody Doisy’ego do stworzenia terapii hormonalnych dla kobiet, którym brakowało odpowiedniego poziomu estradiolu. Naukowcy mogli spowodować zmiany w cyklu miesiączkowym, ponieważ mieli możliwość podawania kobietom estradiolu, najbardziej biologicznie aktywnego hormonu estrogenu, który dominuje w cyklu miesiączkowym.

W 1946 roku w Nowym Jorku, NewYork, lekarze Hans Wiesbader i William Filler zademonstrował theirability do indukowania zmian w cyklu miesiączkowym, gdy gavelab wykonane (syntetyczne) estradiol do kobiet z problemami wynikającymi zmenopauza. W połowie XX wieku badacze syntetyzowali cząsteczki estradiolopodobne z innych produktów, tworząc związki takie jak etynyloestradiol, które wywoływały w organizmie takie same reakcje jak naturalny estradiol. Wiesbader i Filler starali się pomóc kobietom cierpiącym z powodu menopauzy, ustania regularnego przepływu miesiączkowego, podając im hormon etynyloestradiol.Menopauza u kobiet może spowodować rozrzedzenie tkanki pochwy, a następnie naturalne odkładanie się tkanki endometrium w macicy, wraz z objawami takimi jak uderzenia gorąca. Kiedy kobiety wzięły hormon ethinylestradiol doustnie w postaci tabletek, hormon pogrubił ściany pochwy i wyściółki macicy, i usunął objawy hot-flash w niektórych womenduring testów klinicznych. Badania z hormonów estrogenowych continued.

The izolacji estradiolu przez Doisy, MacCorquodale, i Thayer alsoenabled naukowców do tworzenia doustnych środków antykoncepcyjnych, zatwierdzony w 1960 inthe USA przez Food and Drug Administration w Waszyngtonie, DC. Wyizolowanie estradiolu doprowadziło badaczy do opisania struktury i funkcji tego hormonu, co pomogło chemikom w taniej syntezie hormonów estradiolopodobnych do użytku komercyjnego. Wraz z pojawieniem się zsyntetyzowanego estradiolu naukowcy udostępnili kobietom doustne środki antykoncepcyjne, aby zapobiec ciąży. Doustne środki antykoncepcyjne działają w celu zapobiegania ciąży poprzez zmianę cyklu menstruacyjnego. Te zmiany zapobiecovaries od uwalniania jaj i utrzymać tkanki macicy cienkie, zmniejszającchances ewentualnego zapłodnionego jaja od zagnieżdżania się w macicy. Cykl menstruacyjny jest kontrolowany przez estradiol i inne hormony. Withthe odkrycie, że estradiol funkcjonuje w całym cyklu reprodukcyjnym kobiety, naukowcy opisali cykl w sposób bardziej szczegółowy.

Cykl menstruacyjny przygotowuje ciało kobiety do ewentualnej ciąży, produkując jajo i warstwę odżywczej tkanki macicy. Cykl menstruacyjny zaczyna się od nowa, jeśli niedawno wyprodukowane jajo pozostaje niezapłodnione lub jeśli zapłodnione jajo nie zagnieżdża się w macicy. Inhumans, każdy cykl menstruacyjny trwa około dwudziestu ośmiu dni, ale zazwyczaj różni się między osobami, jak niektóre kobiety mają dłuższe cykle i inne mają krótsze cykle. Specjaliści określają długość każdego cyklu, mierząc czas w dniach, który upływa od początku do końca. Cykl miesięczny rozpoczyna się w pierwszym dniu z normalnym krwawieniem (menstruacją) i kończy się około dwudziestego ósmego dnia, tuż przed rozpoczęciem następnej menstruacji, jeśli zapłodnione jajeczko nie zagnieździło się. Jeśli zapłodnione jajo zagnieździ się w ścianie macicy, cykl menstruacyjny zatrzymuje się i rozpoczyna się ciąża. U ludzi, cztery hormony regulujące kontrolują cykl menstruacyjny poprzez inicjowanie i kończenie serii stopniowych faz. Te cztery hormony obejmują hormon luteinizujący, hormon stymulujący pęcherzyki jajnikowe, progesteron i estrogen. Fazy, które składają się na cykl menstruacyjny obejmują fazę folikularną, fazę owulacyjną i fazę lutealną.

Faza pierwsza, faza pęcherzykowa, rozpoczyna cykl menstruacyjny u ludzi, trwający średnio od trzynastu do czterech dni. Rozwój jajeczek i krwawienie miesiączkowe występują podczas fazy pęcherzykowej. Na początku fazy pęcherzykowej, tkanka wyściełająca wnętrze macicy (endometrium) jest gruba i pełna składników odżywczych, które są gotowe do wspierania i odżywiania zapłodnionego jajeczka. Zrzucanie wyściółki macicy jest jedną z tych zmian, które zachodzą podczas cyklu menstruacyjnego.

Kiedy rozpoczyna się cykl miesiączkowy, poziom estradiolu i progesteronu spada. Że spadek poziomu hormonów sygnały warstwy endometrium toshed, w wyniku czego krwawienie miesiączkowe. Podczas krwawienia miesiączkowego wzrasta poziom hormonu folikulotropowego (FSH), który stymuluje wzrost wielu pęcherzyków jajnikowych. Każdy pęcherzyk zawiera rozwijające się jajeczko. Później, w fazie pęcherzykowej, stężenie FSH zaczyna spadać i tylko jeden pęcherzyk wzrasta aż do osiągnięcia dojrzałości (pęcherzyk dominujący). W fazie pęcherzykowej dominujący pęcherzyk jajnikowy zaczyna wytwarzać estradiol. Gdy zaczyna on wytwarzać estradiol, pozostałe pobudzone pęcherzyki ulegają rozpadowi. Wzrost estradiolu stymuluje produkcję hormonu luteinizującego, który rozpoczyna kolejny etap cyklu miesiączkowego.

Następna faza, faza owulacyjna, trwa około szesnastu do trzydziestu dwóch godzin i rozpoczyna się od gwałtownego wzrostu hormonu luteinizującego, spowodowanego przez estradiol pod koniec fazy folikularnej. Gwałtowny wzrost poziomu hormonu luteinizującego powoduje, że dominujący pęcherzyk jajnikowy zwiększa swe rozmiary, aż w końcu pęka, uwalniając dojrzałą komórkę jajową z jednego z dwóch jajników, jakie posiadają kobiety. Uwolnienie jajeczka nazywane jest owulacją. Owulacja występuje na około czternaście dni przed początkiem następnej miesiączki. Uwolnione jajo przemieszcza się w dół jajowodu, który łączy jajnik z macicą. Gdy jajo znajdzie się w jajowodzie, może zostać zapłodnione przez plemniki. Jeśli jajo zostanie zapłodnione i zagnieździ się w macicy, cykl zatrzymuje się i dochodzi do ciąży.Niezależnie od tego, czy jajo zostanie zapłodnione, czy nie, cykl menstruacyjny trwa do fazy lutealnej.

Faza lutealna trwa przez około czternaście dni po owulacji i kończy cykl menstruacyjny. Podczas fazy lutealnej pęknięte miejsce na jajniku, w którym dominujący pęcherzyk jajnikowy uwolnił jajeczko, zamyka się i rozwija się w ciałko żółte. Ciałko żółte wytwarza niewielką ilość estradiolu i znacznie większą ilość progesteronu. Poziomy estradiolu podczas fazy lutealnej są wysokie i wraz z progesteronem powodują pogrubienie endometrium w celu dostarczenia składników odżywczych i miejsca do przylegania, jeśli jajo zostanie zapłodnione i stanie się zarodkiem. Wzrost poziomu estradiolu i progesteronu powoduje również, że przewody mleczne w piersiach rozszerzają się i stają się większe, co powoduje obrzęk i możliwą bolesność piersi przed wystąpieniem miesiączki. Jeśli zarodek zagnieździ się w endometrium, ciałko żółte funkcjonuje do czasu, gdy rozwinie się łożysko, które odżywia płód i przejmie produkcję hormonów w dwunastym lub trzynastym tygodniu ciąży. Jeśli zapłodnione jajo nie zostanie zagnieżdżone, ciałko żółte ulega degradacji około dziesięć dni po jego początkowym rozwoju i przestaje wydzielać progesteron. Faza lutealna kończy się tuż przed początkiem kolejnej miesiączki lub przed zajściem w ciążę. Następnie pojawia się faza folikularna, która rozpoczyna cykl miesiączkowy od nowa.

Estradiol funkcjonuje podczas cyklu menstruacyjnego. Spadek stężenia estradiolu w fazie pęcherzykowej powoduje zrzucenie warstwy endometrium macicy, co rozpoczyna menstruację.W późniejszej fazie owulacyjnej dominujący pęcherzyk jajnikowy wytwarza estradiol, który zwiększa stężenie hormonu luteinizującego, powodując pęknięcie pęcherzyka jajnikowego, który uwalnia komórkę jajową. Ciałko żółte w końcowej fazie lutealnej wytwarza hormon estradiol w coraz większych ilościach, który następnie zagęszcza endometrium, umożliwiając ponowne rozpoczęcie cyklu miesiączkowego. W czasie ciąży łożysko produkuje więcej estriolu niż estradiolu. Estron wzrasta w stężeniu i jest produkowany bardziej niż estradiol, gdy kobieta przechodzi menopauzę, kiedy ustaje miesiączka i cykl menstruacyjny.