Több millió vérvizsgálat elemzésével a Weizmann Tudományos Intézet kutatói felfedezték , hogy egyes hormonok megjelenése télen vagy tavasszal, másoké pedig nyáron csúcsosodik ki. A tanulmány , amelyet a Proceedings of the National Academy of Sciences publikált, átfogó, dinamikus képet nyújt a szervezet hormontermeléséről, beleértve például a termékenységet befolyásolókat, de azokat is (mint a kortizol), amelyek általában csak rövid időre jelennek meg, és nem gondolták őket szezonálisnak.
A tanulmányt végző kutatók, Alon Bar és Avichai Tendler, valamint Uri Alon professzor és csapata matematikai eszközöket dolgozott ki a biológiai " big data " mintázatok feltárására. (A big data a nagy mennyiségű, nagy sebességgel változó és nagyon változatos adatok feldolgozását öleli fel.) Így amikor egy egyetlen hormonra (a kortizolra, vagyis a mellékvese által felszabadított stresszhormonra) összpontosító tanulmány meglepő szezonális mintázatot fedezett fel, a kutatók úgy döntöttek, hogy megvizsgálják, más hormonok is mutathatnak-e évszakok szerinti ingadozást.
46 millió emberévet elemeztek
Ehhez bevonták a munkájukba Amos Tanay professzort az intézet számítástudományi és alkalmazott matematika osztályáról, aki hozzáfér a Clalit (Izrael legnagyobb egészségügyi szolgáltatója) adatbáziséhoz. A Clalit új utat nyitott egy olyan adatbázis létrehozásával, amely lehetővé teszi a kutatók számára, hogy nagyszabású biomedicinális vizsgálatokat végezzenek az egészségügyi adatok felhasználásával, az alanyok anonimitásának teljes megőrzése mellett.
A csapat elemezte a 20 és 50 év közötti férfiak és nők hormonszintjét, az év hónapjai szerint rendezett vérvizsgálatok millióiban. A tudósok becslése szerint végül 46 millió emberévet analizáltak. Az egyes hormonok eredményeit átlagosan hatmillió különböző vérvizsgálat alapján számolták ki. A kutatók 11 hormont, köztük a kortizolt, a pajzsmirigyhormont, a szaporodási és nemi alapú hormonokat, valamint a májban termelődő növekedési hormont követték nyomon.
Átlagosan az összes hormon csúcsot és süllyedést mutatott egy év alatt, öt százalék körüli szezonális eltéréssel, de a meglepetés az volt, ahogy egyes hormonok különböző időpontokban tetőztek. Például a tesztoszteron és az ösztradiol - a férfiaknál, illetve a nőknél gyakoribb hormonok - egymás tükörképei voltak. Vagyis a férfiaknál a tesztoszteron januárban és augusztusban kissé alacsonyabban tetőzött. A nőknél az ösztradiol ugyanazt a mintát követte. Ezzel szemben a nők tesztoszteronja, a férfiaknál pedig az ösztradiol áprilishoz közeledve érte el a csúcspontot, nyáron pedig visszaesett. "Tehát ahhoz a tényhez, hogy bizonyos évszakokban több gyermek fogan, több köze lehet a hormonegyensúlynak, mint a virágba borult tavaszi mezőknek" - mondta Alon Bar.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
A télen-tavasszal tetőző és nyáron pihenni térő hormonok közötti különbség zavarba ejtőbb volt. Főleg, hogy azok a hormonok, amelyek az év későbbi részében (nyáron) érik el a csúcsot, általában azok, amelyek az első csoportot irányítják. Ezek a hormonok az agyalapi mirigyben termelődnek, és üzeneteket küldenek a reproduktív szerveknek, a mellékveséknek és más szerveknek, amelyek aztán befolyásolják vagy ellenőrzik a testi funkciókat vagy reakciókat.
A hormontermelő szerveket is hormonok irányítják
A második csoportba tartozók az effektor hormonok, vagyis olyanok, amelyek közvetlenül a testre hatnak. A kutatók matematikai modellt dolgoztak ki annak magyarázatára, hogy miért van szüksége két közvetlen kapcsolatban álló hormonnak különböző (magas és alacsony) szintű szezonra. Az effektor hormonok - például a kortizol és az agyalapi mirigy hormonjai - nem csak a test anyagcseréjére és funkcióira, hanem magukra a hormonokat kiválasztó szervekre is hatással vannak. Vagyis az agyalapi mirigy hormonjai, amelyek stimulálják a mellékveséket a kortizol termelésében, szintén ezeknek a mirigyeknek a növekedését okozzák.
Ugyannakkor a mellékvesékben termelődő kortizol az agyalapi mirigy zsugorodását eredményezi, így végül csökkenti a mellékvesék stimulációjának mennyiségét, amelyek visszahúzódnak, és ez így folytatódik egy folyamatos ciklusban. E mirigyek dinamikus növekedése és zsugorodása ismert jelenség, ezért a kutatók összekapcsolhatták a mirigyeket mérő vizsgálatokat az általuk megfigyelt hormoningadozásokkal. Mivel az egész folyamat hetek és hónapok alatt fokozatosan zajlik, ez időbeli késést eredményez megmagyarázva a két hormoncsoport csúcsainak különbségeit.
Noha ennek a ciklusnak a pontos oka nem képezte a vizsgálat tárgyát, a csapat úgy véli, hogy a melatonin - a fény által kiváltott hormon, amely az agyban termelődik - nagy valószínűséggel az a láthatatlan kéz, amely "beállítja" az egész éven át járó órát. Feltételezve, hogy ez a helyzet, azt várják, hogy - az izraeli lakosságtól vett mintákhoz képest - erősebb csúcsok és völgyek mutatkoznak meg az északabbra élő lakosságnál, ahol az évszakok közötti naphossz - és így a melatonin-termelés - más, mint Izraelben. "Ha öt százalékos különbséget látunk Izraelben, az Észak-Európában meghaladhatja a 15 százalékot" - mondta Bar. A kutatócsapat az Egyesült Királyságban, Svédországban és Ausztráliában talált néhány bizonyítékot e jelenségről a kortizollal kapcsolatos szakirodalomban.
Ez is érdekelhet
"Nem annyira meglepő, hogy hormonjainknak szezonális ciklusai vannak. Sok mérsékelt éghajlaton honos állat erős ciklusosság szerint él, például ugyanazon évszakban szül. Úgy gondoljuk, hogy hormonális rendszereinknek vannak olyan 'meghatározott pontjaik', amelyek csúcsokat produkálnak - például a stressz- vagy a reproduktív hormonok esetében. Ezek olyan adaptációk lehetnek, amelyek azért alakultak ki, hogy segítsenek megbirkózni a környezetünk szezonális változásával" - fejtette ki Uri Alon professzor.
