HORMONY V NÁS - 1. díl: Růst, adaptace na stres, metabolismus, reprodukce – to vše je kromě jiných faktorů ovlivněno i ročním obdobím. Odpovědí jsou sezónní změny v hladinách hormonů. Kdy nejvíce rosteme a kdy zvládáme lépe stres?
Zpětnovazební okruh v ročních cyklech
Hlavní biologické funkce u savců jako růst, adaptace na stres, metabolismus a reprodukce jsou řízeny hormonálními osami. Sekrece těchto hormonů je přitom závislá na fázi roku a roční období lze obecně považovat za jeden z hlavních důvodů ve změnách fungování organismu zvířat. Soubor milionů krevních testů získaných od izraelské populace v letech 2002–2017 ukázal na jasné sezónní vzorce i v hormonální sekreci u lidí. Výsledky prokázaly koordinovanou sezónnost, kdy v létě vrcholí sekrece hypofyzárních hormonů, zatímco během zimy a jara efektorových hormonů periferních orgánů. Bylo zjištěno, že během roku se mění i funkční hmota jednotlivých žláz. Vědci se domnívají, že mezi hypofýzou a periferními žlázami existuje rok trvající zpětnovazebný okruh. Získaná data tedy nasvědčují, že i lidé mají v průběhu roku fyziologický vrchol svých základních biologických funkcí.
Hormony vylučované přední hypofýzou mají svůj vrchol během července a srpna. V izraelské studii šlo o zejména o TSH, LH, ACTH a prolaktin. Klíčovou složkou je zřejmě dle průkazu u zvířat pars tuberalis hypofýzy, která získává informaci o fotoperiodě na základě signálů melatoninu.
Hormony vylučované periferními orgány, jež jsou pod kontrolou hypofýzy, vrcholí během zimy. Tato sezónnost byla v uvedeném souboru pozorována v případě hormonů štítné žlázy a u pohlavních hormonů (testosteron, progesteron, estradiol).
Význam sezónního kolísání hormonů v lidském životě
Termoregulace, chuť k jídlu a tělesná hmotnost
Zvýšená sekrece hormonů štítné žlázy během zimního období má souvislost s termoregulací. Řada studií na zvířatech i lidech se zabývala také sezónním vlivem hormonu leptinu, který je produkován tukovou tkání, a ovlivňuje chuť k jídlu, tělesnou hmotnost a termoregulaci. U zvířat je regulace tohoto hormonu zásadní s ohledem na sezónní změny v dostupnosti potravy.
Podle jedné ze studií provedené u lidí s afektivní poruchou a zimní depresivní fází korelovaly změny v hladinách leptinu se zvýšeným příjmem sacharidů a nárůstem hmotnosti během zimního období.
Adaptace na stres
Zdá se, že hormonální sekrece nás předurčuje k lepšímu zvládání stresových situací během ledních měsíců, neboť produkce glukokortikoidů vykazuje rovněž sezónní variace. Studie se zvířaty ukazují, že hladiny cirkulujících glukokortikoidů, a to jak bazálních, tak evokovaných stresem, jsou vyšší během zimních měsíců. U zvířat může být jedním z vysvětlení zvýšené stresové reakce v zimě skutečnost, že v tomto ročním období je větší nedostupnost potravy, což pro zvíře představuje stresový faktor.
Při jedné ze studií provedené na studentech medicíny bylo pozorováno, že hladiny cirkulujících glukokortikoidů jako odpověď na stresovou situaci při zkoušce byly vyšší v zimě než v létě. Výsledky proto nasvědčují, že v zimním období je naše stresová pohotovost vyšší.
Reprodukce
Souvislost mezi sezónními změnami a reprodukcí u savců byla předmětem mnoha výzkumů. Jednou ze základních hypotéz vysvětlení sezónnosti, respektive vlivu fotoperiody na reprodukční chování u savců je působení hypothalamické regulace na hormony štítné žlázy. Informace o vlivu sezónních změn na reprodukci člověka jsou však omezené.
Některé studie naznačují, že v severských zemích, kde existuje silný sezónní kontrast v délce denního svitu, je počet otěhotnění během zimních měsíců snížený, stejně jako aktivita hypothalamo-hypofyzárně-ovariální osy. Výsledky studií týkající se lidské reprodukce a sezónního vlivu hormonů jsou však nekonzistentní.
Růst
Studie prokazují, že největší růstové rychlosti dosahují děti v jarních měsících. Tento závěr potvrdila i studie provedená na 760 dánských školácích ve věku 8–11 let. Jedním z vysvětlení vlivu fotoperiody na růst je skutečnost, že sekrece růstového hormonu je ovlivněna produkcí melatoninu.
Sezónnost se projevuje i v odpovědi organismu na terapii růstovým hormonem. Bylo zjištěno, že děti léčené pro nedostatek růstového hormonu vykazovaly největší odpověď na léčbu během jara a začátku léta, respektive při největší expozici slunečnímu svitu.
Sluneční svit má vliv také na produkci dalších hormonů, které regulují růst, jako je IGF-1, leptin a ghrelin.
Individuální variace a další faktory
Ačkoliv se jednotlivé studie sezónního vlivu hormonů na lidský život v některých informacích rozcházejí, je zřejmé, že i v lidském organismu fungují jakési vnitřní hormonální hodiny. Je však nutno vzít v úvahu, že do lidských životů vstupují rovněž další vlivy jako prakticky trvalá široká dostupnost potravin, infekční choroby, fyzická aktivita, spánkové návyky a další faktory životního stylu, které zasahují do přírodních mechanismů hormonální regulace.
Nekonzistence studií týkající se vlivu sezónnosti na různé behaviorální a fyziologické procesy je dále vysvětlována hypotézou, že někteří lidé jsou fotoresponzivní, zatímco jiní ne, a tyto individuální variace jsou příčinou v odlišné reakci jednotlivců na fotoperiodu.
(tich)
Zdroje:
1. Tendler A., Bar A., Mendelsohn-Cohen N. et al. Hormone seasonality in medical records suggests circannual endocrine circuits. Proc Natl Acad Sci U S A 2021 Feb 16; 118 (7): e2003926118, doi: 10.1073/pnas.2003926118.
2. Cahill S., Tuplin E., Holahan M. R. Circannual changes in stress and feeding hormones and their effect on food-seeking behaviors. Front Neurosci 2013; 7: 140, doi: 10.3389/fnins.2013.00140.
3. Cizza G., Romagni P., Lotsikas A. et al. Plasma leptin in men and women with seasonal affective disorder and in healthy matched controls. Horm Metab Res 2005; 37 (1): 45−48, doi: 10.1055/s-2005-861033.
4. Shinomiya A., Shimmura T., Nishiwaki-Ohkawa T., Yoshimura T. Regulation of seasonal reproduction by hypothalamic activation of thyroid hormone. Front Endocrinol (Lausanne) 2014; 5: 12, doi: 10.3389/fendo.2014.00012.
5. Rojansky N., Brzezinski A., Schenker J. G. Seasonality in human reproduction: an update. Hum Reprod 1992; 7 (6): 735−745, doi: 10.1093/oxfordjournals.humrep.a137729.
6. Dalskov S. M., Ritz C., Larnkjær A. et al. Seasonal variations in growth and body composition of 8–11-y-old Danish children. Pediatr Res 2016; 79 (2): 358–363, doi: 10.1038/pr.2015.206.
7. Bronson F. H. Are humans seasonally photoperiodic? J Biol Rhythms 2004; 19 (3): 180−192, doi: 10.1177/0748730404264658.
