Мастер фш: PHOTOSHOP-MASTER.ru — Уроки и всё для фотошоп — DesignLessons – все о дизайне

Содержание

«Adobe Photoshop. Продвинутый уровень». Занятие 1.1

Конспект к первому занятию курса «Adobe Photoshop. Продвинутый уровень» в его гибридной версии, стартовавшей в 2019 году. Курс состоит из 5 видоезанятий и 5 онлайн занятий. Конспекты сделаны только для видеозанятий, поскольку на онлайн занятиях идет разбор пройденной темы и домашних заданий. Здесь можно посмотреть полное описание и программу курса.

Перед записью на любой курс по Adobe Photoshop очень рекомендую прйти тест на знание программы. Как показывает опыт, самостоятельная оценка собственных знаний не всегда адекватно отражает их действительный уровень.

Дополнительные материалы — материалы, рекомендованные к изучению в процессе прохождения курса.
Для самостоятельного изучения — материалы, рассчитанные на самостоятельное освоение не только в процессе, но и по окончании курса.

Для стандартизации внешнего вида, обеспечения стабильности и удобства доступа, данные материалы представлены в виде документов Evernote с упрощенным форматированием. Чтобы перейти к оригиналу статьи, кликните по адресу сайта непосредственно под ее названием.

Для лучшей связи конспекта и занятия в соответствующих местах помещены миниатюры разбираемых в этот момент изображений.

Задачи на занятие
1. Понять что такое мастер-кривая и когда ее можно применять
2. Освоить поканальную работу с кривыми и научиться избавляться от негативных последствий такой работы
3. Познакомиться с поканальным устройством изображения
4. Освоить технику смешивания каналов

Дополнительные материалы:
Андрей Журавлев «Кошачьи истории или правила работы с кривой»
Андрей Журавлев. «Практикум работы с кривой или о чем умолчал Маргулис»
Для самостоятельного изучения:
Liveclasses. Adobe Photoshop: новая коррекция монохромных изображений
Liveclasses. Основы теории цвета. Модели RGB, CMY, HSB
Liveclasses. Photoshop Curves: установка хроматического баланса

Тема 1. Работа с кривыми.

1.1 Мастер-канал и мастер-гистограмма

В каждом из трихроматических каналов изображения (Red, Green, Blue) содержится информация о распределении яркости соответствующего стимула по полю кадра

Гистограммы для трихроматических каналов строятся на основе содержащихся в них монохромных изображений

Нормировка гистограмм по высоте делается индивидуально для каждого канала, поэтому масштаб по высоте у них может быть разным

Мастер-канала (RGB) фактически не существует, это просто кнопка в палитре Channels (Каналы), при нажатии на которую на экран выводится цветное изображение

Мастер-гистограмма не показывает распределение яркости на изображении, а является графической суммой гистограмме поканальных

То есть, наличие не мастер-гистограмме столбца, соответствующего определенной яркости, говорит о том, что в изображении содержаться пиксели, имеющие такую яркость в каком-то из каналов

По краям мастер-гистограммы нельзя судить о самой высокой и самой низкой яркости изображения

Единственное, что можно сказать по мастер-гистограмме, есть ли в изображении пиксели, имеющие хотя бы в одном из каналов интересующую нас яркость

Кружок-указатель, перемещающийся по кривой при нажатой кнопке «распальцовки», показывает яркость участка, на который наведен курсор

1. 2 Мастер-кривая, алгоритм работы

Мастер-кривая не меняет поканальных кривых, но воздействует на все каналы одновременно, в соответствии со своей формой

При совместном применении с поканальными кривыми ее действие можно рассматривать как дополнительную коррекцию, применяемую после поканальных кривых

При этом мастер-гистограмма после воздействия поканальных кривых не изменяется, что может привести к ошибкам при работе с мастер-кривой

1.3 Мастер-кривая, случаи применение

Мастер-кривую можно применять в тех случаях, когда все каналы изображения необходимо изменить одинаково

Во-первых, для коррекции яркости и контраста монохромных изображений, когда требуется сохранение нейтральности этих картинок

Во-вторых, для коррекции яркости и контраста достаточно нейтральных изображений

Условием достаточной нейтральности является близость тоновых диапазонов, занимаемых значимым объектом во всех каналах, что позволяет накрыть их все одновременно одной S-образной кривой с достаточно узким крутым участком

В-третьих, для небольшой коррекции яркости любых изображений

Сильное изменение яркости на достаточно насыщенных изображениях при помощи мастер-кривой приводить не стоит, потому что оно сопровождается сильными изменениями контраста

Для повышения контраста достаточно насыщенных изображений применять мастер-кривую нельзя, поскольку в разных каналах требуется повышать контраст в разных диапазонах

1. 4 Установка белой, черной и серой точек

Изображение является полюноконтрастным в том случае, когда сюжетно-значимая часть изображения занимает весь эффективный тоновый диапазон от границы глубоких теней (10-15 уровней) до границы высоких светов (240-245 уровней)

В большинстве случаев установка хроматического баланса строится на приведении к нейтральности (серости) объектов, бывшими нейтральными в жизни

Чтобы быстро решить проблему установки хроматического баланса в светах и тенях совместно с приведением к полноконтрастному виду, вводятся понятия белой, черной и серой точек

Белая точка — самая светлая нейтральная сюжетно-значимая точка изображения, не являющаяся жестким бликом или источником света

Черная точка — самая темная нейтральная сюжетно-значимая точка изображения

Серая точка — область, воспринимавшаяся в жизни нейтральной, и имеющая на фотографии яркость близкую к средней

Белую и черную точки проще всего искать в режиме отсечки, сдвигая крайние точки кривой с зажатой клавишей Alt. Делать это лучше всего, подхватив один из маркеров в нижней части кривой

При работе в режиме отсечки, отсечка происходит независимо в каждом канале, что приводит к появлению насыщенных цветных пятен

Порядок проявления цветов на этих пятнах показывает, в каком порядке на данных участках распределяются яркости в каналах

Область, первая пришедшей к белому в режиме отсечки, является наиболее светлой и наиболее близкой к нейтрали. Таким образом, этот участок является потенциальным претендентом на точку белого

Область, первая пришедшей к черному в режиме отсечки, является наиболее светлой и наиболее близкой к нейтрали. Таким образом, этот участок является потенциальным претендентом на точку черного

Чаще всего образцом для точки черного являются достаточно глубокие тени

Быстро установить точки можно при помощи соответствующих пипеток

Предварительно «белую» пипетку надо настроить: два раза кликните по ней и в появившемся окне задайте яркость 245 в полях R:, G: и B:

С черной пипеткой проделайте аналогичные действия: два раза кликните по ней и в появившемся окне задайте яркость 10 в полях R:, G: и B:

Кроме того, чтобы пипетка в выбранной точке замеряла средний цвет изображения, в палитре Options (Параметры) ей нужно задать настройку Sample Size: 5 by 5 Average (Размер образца: Среднее 5х5)

При необходимости результат работы пипеток можно доработать вручную ориентируясь на внешний вид изображения

Если после наведения порядка в светах и тенях в картинке сохраняется паразитный оттенок, с ним нужно бороться в средних тонах

Дополнительные материалы:
Андрей Журавлев. «Можно ли как-то программно в ФШ найти точку серого на картинке»
Андрей Журавлев. «Цветокоррекция по числам»
Запись мастер-класса «Photoshop — Цветокоррекция по числам»

1.5 Проблемы с определением белой точки

Основной проблемой при поиске белой точки является необоснованное предположение о нейтральности какого-то светлого объекта

Чтобы избежать этой проблемы желательно найти несколько претендентов на установку точки белого и сравнить имеющиеся у них оттенки

Самое главное: после любой операции с кривыми необходимо визуально оценить результат, и если он оказался неудовлетворительным, доработать коррекцию

Если первоначальное предположение о цвете светлого объекта дает неверный результат, нужно строить другое предположение, приводящее к непротиворечивому результату

В отсутствии нейтральных объектов хроматический баланс в светах можно устанавливать по светлым объектам имеющим предсказуемый цвет

Старайтесь не попадать в ловушки ментальных стереотипов: платье невесты, например, не обязательно должно быть белым

Дополнительные материалы:
Андрей Журавлев. Калибровать монитор или корректировать «по числам»?

1.6 Ручная доработка результата работы пипетками

Если в изображении нет самой светлой нейтральной сюжетно значимой точки, ориентируйтесь на самую светлую сюжетно значимую область с предсказуемым оттенком

По такой области можно кликнуть белой пипеткой, а после этого придать ей нужный оттенок, возвращая назад светлые точки поканальных кривых

Белые точки на поканальных кривых нужно возвращать назад чтобы избежать отсечки и эффективно изменить баланс между каналами в светах

Поскольку возврат белой точки назад приводит к затемнению изображения, для получения нужного оттенка на цветовом круге нужно перемещаться по отрицательным полуосям: Cyan, Magenta, Green

Таким образом можно понять, в каком канале и насколько сильно нужно двигать кривые

Оценка результата при возврате оттенка в светлую область производится на глаз

С точкой черного, как правило, проблема не возникает, потому что нас выручают участки достаточно глубоких теней

В качестве образца серой точки часто используется белый объект, находящийся в не очень глубокой тени

При установке серой точки нужно учитывать влияние на цвет объекта со стороны рефлексов и условий освещения

При доработке результатов установки серой точки средние точки на поканальных кривых нужно двигать навстречу друг другу, чтобы не менялась яркость изображения

В отсутствии серых маркеров можно пройтись по кривым в каналах и немного «покачать» каждую кривую за центр. Если в процессе этого «покачивания» найдется более симпатичный вариант, его можно оставить

Уменьшение паразитного оттенка в изображении всегда приводит к большему разнообразию оттенков

1.7 Ручная установка белой и черной точек

Если работа пипетками приводит к потере деталей в светах и/или тенях, от работы пипетками придется отказаться и перейти к ручной установке белой и черной точек

Для ручной установки точек белого и черного необходимо в каждом канале поставить их на кривой и вручную привести к заданным выходным значениям

Найдя на изображении точку белого и черного, кликаем по ним с предварительно нажатой кнопкой «распальцовки» и с зажатыми клавишами «Cmd»+«Shift» («Ctrl»+«Shift» на PC)

У появившихся на поканальных кривых точек в поле Output (Выход) вводим значение 245 для точки белого и 10 для точки черного, значение в поле Input (Вход) не меняем

Быстрое переключение на соответствующий канал в интерфейсе кривых: RGB — «Opt+2» (на PC «Alt+2»), Red — «Opt+3» (на PC «Alt+3»), Green — «Opt+4» (на PC «Alt+4»), Blue — «Opt+5» (на PC «Alt+5»)

Быстрое переключение между точками на кривой производится при помощи клавиш «+» и «–»

Получившаяся в результате кривая имеет более мягкую S-образную форму, которая не создает отсечки в светах и тенях

Если изображение после ручной установки белой и черной точек дает слишком контрастный вариант, для белой и черной точек значения яркости на выходе можно задать более сильно отличающиеся от крайних. Например 235 и 20

Чтобы каждый тоновый уровень на изображении был задействован, после создания S-образной кривой ее крайние точки можно подтянуть к краю гистограммы

Если в процессе формальной установки какая-то кривая придет не к S-образной форме, нужно поправить установленные на ней черную и белую точки, чтобы она приобрела единообразный с остальными кривыми, S-образный вид

1.8 Нюансы взаимоотношений с белой и серой точками

Известное формальное правило «света должны быть теплыми, а тени холодными» является следствием закона Рэлей и выполняется только для сцен, освещенных прямым солнечным светом

Во всех остальных случаях теплый оттенок на светлых объектах создает ощущение грязи и состаренности материала

Для придания белым объектам свежести и чистоты хроматический баланс в светах нередко немного сдвигают в прохладную сторону

Скомпенсировать прохладный оттенок, возникший после установки белой точки, можно при помощи установки точки серого

Поскольку люди более благосклонно воспринимают теплые картинки, после формальной установки точки серого можно слегка подправить результат в теплую сторону

В случае режимного света (восход-закат) или близкого к нему, формальная установка серой точки по серому объекту оказывается практически невозможной, из-за явного теплого оттенка света

1. 9 Точная настройка цвета по образцу

Точная настройка цвета «по образцу» сводится к приведению имеющихся значений RGB к референсным

Для этого нужно выбрать характерный участок на образце и замерять имеющиеся в этом месте значения Red, Green, Blue

После этого на обрабатываемой фотографии находим аналогичный по яркости участок и кликаем по ним с предварительно нажатой кнопкой «распальцовки» и с зажатыми клавишами «Cmd»+«Shift» («Ctrl»+«Shift» на PC)

У появившихся на поканальных кривых точек в поле Output (Выход) вводим значения измеренные на образце, значение в поле Input (Вход) не меняем

Поскольку данная коррекция будет действовать на все изображение, для локализации воздействия можно использовать маску

Если в кадре находятся несколько объектов, а образец и обрабатываемая картинка были сняты с разным светом, каждый цвет потребует индивидуальной коррекции

Если привести цвет к образцовому нужно на большом количестве фотографий, можно перенастроить серую пипетку, задав значения RGB с образца, и потом кликать ею по участкам аналогичной яркости на обрабатываемых изображениях

ВНИМАНИЕ!!! После такой работы не забудьте вернуть настройки серой пипетки к исходным

1. 10 Поканальное повышение контраста

Достаточно насыщенные объекты занимают в разных каналах разные тоновые диапазоны, поэтому эффективно поднять их контраст одной кривой невозможно

Попытка использовать в таком случае S-образную мастер-кривую не приведет к ожидаемому усилению объема, но добавит пережаренности цветам

Наложение этой кривой в режиме Luminosity (Яркость) удалит изменение хроматики, но даст эффект засеренности

Повышение яростного контраста, не поддержанное аналогичным изменением хроматизм, прежде всего повышением насыщенности, придает изображению тусклый, засеренный вид

Для повышения контраста достаточно насыщенных объектов в каждом канале необходимо повышать контраст в том диапазоне, который занимает объект в этом канале

1.11 Выбор диапазонов в каналах

Если объект окрашен в один цветовой тон, можно поступить аналогично ручной установке белой и черной точек, только в качестве образцов выбирать достаточно светлую и достаточно темную точки объекта

Найдя на изображении такие точки, кликаем по ним с предварительно нажатой кнопкой «распальцовки» и с зажатыми клавишами «Cmd»+«Shift» («Ctrl»+«Shift» на PC)

Появившиеся на поканальных кривых точки укажут занимаемые объектом диапазоны

Если объект окрашен в разные цвета, последовательно переключаемся в интерфейсе кривых на разные каналы и водим по изображению объекта курсором, активировав кнопку «с оттопыренными пальцами»

Замечаем при этом в каком диапазоне бегает кружок-указатель на кривой, в этом диапазоне и лежит интересующий нас объект

Переключаться на отображение отдельных каналов в процессе повышения контраста не нужно, это позволяет контролировать вид изображения в процессе работы

При повышении контраста старайтесь привести крутизну кривых во всех каналах к одинаковой, чтобы на крутых участках кривые были параллельны друг другу

1. 12 Изменения параметров Hue, Saturation и Brightness

Поскольку общая яркость изображение является усреднением поканальных яркостей, после такой операции яркостный контраст будет поднят наилучшим образом

Такое изменение яростного контраста можно считать однозначно положительным

Поскольку насыщенность в RGB определяется разницей яркости самого светлого и самого темного каналов, любое повышение контраста приводит к повышению насыщенности за счет увеличения разницы яркости темного и светлого каналов

Небольшое повышение насыщенности, происходящее при поканальном повышении контраста, поддерживает усиление яростного контраста и не дает картинке засериваться

В целом повышение насыщенности можно считать положительным, не очень приятно оно может проявляться только на объектах, окрашенных в пастельные тона, например, на коже

Поскольку при поканальной работе яркости в каналах меняются по разному, в изображение вносится разбаланс по цвету

Оттенок, вносимый в картинку в результате такого разбаланса, противоположен целевому цвету (цвету объекта, на который мы ориентировались при выборе диапазонов для поканального повышения контраста)

Оттенок этот добавляется в картинку неравномерно: чем сильнее цвет отличается от целевого, тем сильнее в него добавляется противоположный целевому оттенок

Это приводит к увеличению разницы между цветами по цветовому тону: все цвета сильнее «разбегаются» от целевого цвета

На цветных объектах цветовой разбаланс вызывает визуальное ощущение повышения цветовых контрастов

Усиление цветовых контрастов между цветными объектами чаще всего воспринимается зрителем как улучшение визуального качества изображения, не очень приятно оно может проявляться только на объектах, на которых мы не ожидаем увидеть сильной пятнистости, например, на коже

На нейтральные объекты разбаланс приносит явный паразитный оттенок, насыщенность которого тем выше, чем сильнее была коррекция

Появление паразитных оттенков на нейтральных участках практически всегда воспринимается как брак

1. 13 Избавление от негативных последствий коррекции

Прежде всего необходимо оценить по какому из параметров: цветовой тон (Hue), насыщенность (Saturation) и яркость (Luminosity) изменение картинки можно считать хорошим, а по какому плохим

Если нас устраивают все изменения — просто оставляем коррекцию как есть

Если устраивает только повышение яркостного контраста — переключаем корректирующий слой кривых в режим Luminosity (Яркость)

Помните, что повышение яростного контраста, не поддержанное аналогичным изменением хроматизм, прежде всего повышением насыщенности, придает изображению тусклый, засеренный вид

Чтобы сохранить повышение яркостного контраста и насыщенности, избежав изменения оттенков — ставим поверх слоя кривых копию исходного изображения и задаем ей режим Hue (Цветовой тон), тем самым восстанавливая цветовой тон исходной картинки

Если нравится повышение яркостного контраста и сдвиги цвета, но не устраивают повышение насыщенности — ставим поверх слоя кривых копию исходного изображения и задаем ей режим Saturation, тем самым восстанавливая насыщенность исходного изображения

Такая операция нередко возвращает достаточноую нейтральность близким к нейтрали объектам

Если этого не произошло, убирать коррекцию с нейтральных областей придется при помощи маски цветовой насыщенности

Для самостоятельного изучения:
Александр Войтехович «Повесть о цветовой насыщенности»

© Андрей Журавлев (aka zhur74), 2012 г.
Редакция третья (2020 г.) переработанная и дополненная.
Первая публикаци https://zhur74.livejournal.com/100178.html

Как уменьшить сумму красок в Photoshop

25 июня 2019 г.

Одной из распространенных причин несоответствия дизайн-макета техническим требованиям для офсетной печати является превышение суммы красок (особенно часто такое встречается в растровых изображениях). Такой файл не может быть принят в работу и требует корректировки. Давайте разберемся почему.

Как известно, любой цвет при печати формируется путем смешения красок четырех базовых цветов – голубого, пурпурного, желтого и черного (палитра CMYK). Краски этих четырех цветов наносятся на материал последовательно, формируя полноцветное изображение.

Технические требования к оригинал-макетам во многом зависят от материала, на котором производится печать. Каждый определенный вид бумаги имеет свои физические свойства, такие как толщина и адгезия, т.е. способность впитывать краску. Чем больше краски наносится на бумагу, тем дольше она будет сохнуть. Когда количество краски доходит до определенного предела, бумага уже не способна ее впитывать и даже может деформироваться. Параметр суммы красок как раз призван ограничить количество запечатываемой краски, чтобы не допустить брака офсетного тиража. Как правило, максимальное значение этого параметра не должно превышать 260…330 в зависимости от материала и вида печати.

Как доработать оригинал-макет, в котором имеется превышение суммы красок?

Проще всего это сделать в Adobe Photoshop. Выбираем «Редактирование» («Edit») > «Преобразовать в профиль» («Convert to profile»). В раскрывшемся списке нужно выбрать «Заказной CMYK» («Custom CMYK») и выставить следующие значения параметров:

Содержание черного (Black Generation) – в зависимости от требуемой глубины черного;

Черная краска не более (Black Ink Limit) – 95…98%;
Суммарное покрытие до (Total Ink Limit) – в соответствии с техническими требованиями (в пределах 260. ..330 – это и есть сумма красок).

Можно сохранить получившийся профиль и использовать его в дальнейшем.

Как определить превышение суммы красок

В CorelDRAW и Adobe Photoshop для этого имеется инструмент «Пипетка» («Color Sampler Tool» в Photoshop) – при наведении на конкретный участок макета он показывает уровни каждого цвета. В Photoshop нужно дополнительно выбрать «Окно» («Window») > «Инфо» («Info»).

Вышеописанный принцип применим не только при подготовке файлов к офсетной печати, но также и к интерьерной и широкоформатной печати.

Система Поиска и Бронирования Туров

Предложения дня

Показать Все страныВсе городаВсе отели

О системе

Система поиска и бронирования туров «Айти-тур» (IT-tour) — это наиболее простой и удобный инструмент в руках менеджера турагентства, позволяющий в считанные минуты произвести поиск и бронирование самого выгодного для туриста предложения.

Работа в системе Айти-тур

Система позволяет осуществлять проверку актуальности туров, наличия мест на чартерные авиарейсы всех основных туроператоров Украины в режиме онлайн.
Обновление данных в режиме реального времени обуславливает максимальную актуальность информации — тот параметр, который для менеджеров турагентств является наиважнейшим при работе с подобными системами.
Система «Айти-тур» позволяет осуществлять прямое бронирование туров и чартерных авиабилетов основных туроператоров Украины прямо из результатов поиска.
Система Айти-тур позволяет продавать и приобретать с аукциона отказные туры.
В системе «Айти-тур» размещены все рекламные туры с выездом из городов Украины.
Система «Айти-тур» позволяет ознакомиться с текущими акциями, проводимыми туроператорами и отелями, проверить историю курсов валют каждого туроператора, пройти обучение, просмотрев вебинары и семинары ведущих туроператоров, воспользоваться многими другими функциями, которые облегчают работу менеджера по туризму.
Система «Айти-тур» ориентирована на украинского пользователя и является лучшей системой поиска и бронирования туров в Украине.
Интерфейс системы настолько прост, что работа в нём не требует специального обучения.
Система «Айти-тур» является условно-бесплатной. Базовая версия предоставляется бесплатно. Оплата берётся только за использование дополнительных сервисов.
Для подключения к системе необходимо пройти несложную процедуру регистрации через 5 минут получить доступ для полнофункциональной работы.

Разработки для сайтов туристических агентств

Мы разработали выносные модули и витрины, которые повышают продажи турагентства в интернете. Выносной модуль поиска туров является самым информационноёмким модулем из всех, представленных на рынке Украины. Наш бесплатный модуль можно установить и настроить буквально за 15 минут. Просто прочитайте несложную инструкцию, зарегистрируйтесь, разместите код модуля на вашем сайте и начинайте получать дополнительный доход за счёт интернет-продаж.
Также мы разработали дополнительные модули и витрины, такие как горящие предложения, витрина туров с минимальными ценами, новый модуль поиска туров, при помощи которых вы в течение нескольких дней сможете создать полноценный сайт турагентств.
Для агентств, у которых пока что нет собственного туристического сайта, мы создали каталог готовых сайтов турагентств, в стоимость которых уже включена годовая подписка на выносные модули. Вам достаточно будет выбрать подходящий дизайн из сотни вариантов – через неделю сайт будет в Вашем распоряжении.

Айти-тур для туроператоров

Для туроператоров система «Айти-тур» является идеальной рекламной площадкой, позволяющей в одно мгновение донести информацию о турпродукте целевой аудитории (менеджерам турагентств и туристам).

Менеджеры туристических агентств смогут сравнить ценовые предложения по пакетным и экскурсионным турам, чартерным авиабилетам, рекламно-информационным через поиск туров (более 4 млн операций поиска ежемесячно).
Менеджеры туристических агентств узнают об открытии новых направлений, акциях и уникальных предложениях туристических операторов через баннерную рекламу (сотни тысяч показов в месяц на различных местах).
Конечные потребители (туристы) найдут предложения на выносных модулях поиска, расположенных на 90% сайтов украинских турагентств.
Ознакомиться с более подробным описанием условий интеграции и продвижения операторов в системе Айти-тур можно в презентациях по размещению в системе Айти-тур и баннерная реклама в системе Айти тур.

Спасибо за то что воспользовались нашим сервисом

Обзор гипофиза

Основные сведения о гипофизе

Гормоны гипофиза помогают регулировать функции других желез внутренней секреции.
Гипофиз состоит из двух частей — передней и задней долей, которые выполняют две совершенно разные функции.
Гипоталамус посылает сигналы гипофизу, чтобы высвободить или подавить выработку гормонов гипофиза.

Гипофиз часто называют «главной железой», потому что его гормоны контролируют другие части эндокринной системы, а именно щитовидную железу, надпочечники, яичники и семенники. Однако не гипофиз полностью управляет всем.

В некоторых случаях гипоталамус дает сигнал гипофизу стимулировать или подавлять выработку гормонов. По сути, гипофиз действует после того, как гипоталамус ему подсказывает.

Анатомия гипофиза

Гипофиз составляет всего около 1/3 дюйма в диаметре (то есть размером с горошину) и расположен в основании мозга.

Поскольку их функции настолько взаимосвязаны, неудивительно, что гипоталамус и гипофиз расположены рядом друг с другом.На самом деле они связаны гипофизарной ножкой или, точнее говоря, инфундибулумом.

Гипофиз состоит из передней и задней долей. Передняя доля вырабатывает и выделяет гормоны. Задняя доля не производит гормоны как таковые — это делают нервные клетки в гипоталамусе, — но выпускает их в кровоток.

Гормоны гипофиза

Гормоны гипофиза посылают сигналы другим эндокринным железам, чтобы стимулировать или подавлять их собственное производство гормонов. Например, передняя доля гипофиза вырабатывает адренокортикотропный гормон (АКТГ), чтобы стимулировать выработку кортизола в надпочечниках, когда вы находитесь в состоянии стресса.

Передняя доля выделяет гормоны при получении высвобождающих или ингибирующих гормонов из гипоталамуса. Эти гормоны гипоталамуса сообщают передней доле, следует ли выделять больше определенного гормона или прекратить производство гормона.

Гормоны передней доли:

Адренокортикотропный гормон (АКТГ): АКТГ стимулирует выработку гормонов надпочечниками.
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ): ФСГ работает с ЛГ, обеспечивая нормальное функционирование яичников и яичек.
Гормон роста (GH): GH необходим в ранние годы для поддержания здорового телосложения и роста у детей. У взрослых он способствует здоровью костной и мышечной массы и влияет на распределение жира.
Лютеинизирующий гормон (ЛГ): ЛГ работает с ФСГ, обеспечивая нормальное функционирование яичников и яичек.
Пролактин : пролактин стимулирует выработку грудного молока.
Тиреотропный гормон (ТТГ): ТТГ стимулирует выработку гормонов щитовидной железой.

Задняя доля содержит концы нервных клеток, идущих от гипоталамуса. Гипоталамус через эти нервы посылает гормоны непосредственно в заднюю долю, а затем гипофиз высвобождает их.

Гормоны задней доли:

Антидиуретический гормон (АДГ): Этот гормон побуждает почки увеличивать абсорбцию воды в крови.
Окситоцин: Окситоцин участвует в различных процессах, таких как сокращение матки во время родов и стимуляция выработки грудного молока.

Заболевания и нарушения гипофиза

Опухоли гипофиза — наиболее распространенное заболевание гипофиза, и они есть у многих взрослых. Однако в подавляющем большинстве случаев они не опасны для жизни. Но это не значит, что они безвредны — опухоли гипофиза могут нарушить нормальную способность железы выделять гормоны.

Есть два типа опухолей гипофиза — секреторные и несекреторные. Секреторные опухоли выделяют слишком много гормона, а несекреторные опухоли не выделяют избыток гормона.

Эти гормональные дисбалансы могут вызывать проблемы во многих областях тела. Например, если у вас секреторная опухоль, которая сверхпродуцирует тиреотропный гормон, у вас может развиться гипертиреоз.

Другое заболевание гипофиза, известное как апоплексия гипофиза.В некоторых случаях функция гипофиза может внезапно нарушаться (из-за кровотечения или травмы), создавая опасную для жизни нехватку жизненно важных гормонов.

Если вы считаете, что у вас проблемы с гипофизом, вам следует поговорить с эндокринологом. Он или она поможет диагностировать и лечить ваше гормональное заболевание.

Гипофиз чрезвычайно важен для общей функции вашей эндокринной системы — и для вашего здоровья в целом. Работая с гипоталамусом, гипофиз обеспечивает правильную работу всех внутренних процессов вашего тела.

Обновлено: 10.04.18

Диагностика опухолей гипофиза

Что это такое и определение

Что такое гипофиз?

Гипофиз (гипофиз) — это эндокринная железа размером с горошину, расположенная в основании вашего мозга, за переносицей и непосредственно под гипоталамусом. Он находится в углублении клиновидной кости, которое называется турецким седлом. Гипофиз — одна из восьми взаимосвязанных основных эндокринных желез:

Шишковидная железа.
Гипофиз.
Щитовидная железа.
Тимус.
Надпочечник.
Поджелудочная железа.
Яичник (только для женщин).
Яичко (только для мужчин).

Гипофиз часто называют «главной железой», потому что он не только секретирует свои собственные гормоны, он приказывает другим железам вырабатывать гормоны.

Гипофиз разделен на две основные части: переднюю (переднюю) долю и заднюю (заднюю) долю. Гипоталамус и гипофиз соединяет стебель кровеносных сосудов и нервов. Через эту ножку гипоталамус сообщается с передней долей через гормоны, а с задней — посредством нервных импульсов.

Гипоталамус, расположенный над гипофизом, является центром управления некоторыми основными операциями вашего тела. Он отправляет сообщения вегетативной нервной системе вашего тела, которая контролирует такие вещи, как артериальное давление, частоту сердечных сокращений, дыхание, температуру тела, цикл сна-бодрствования и пищеварение. Гипоталамус также заставляет гипофиз производить и выделять гормоны.

Что делает гипофиз?

Железы — это органы, которые выделяют гормоны — «химические посланники» тела, которые перемещаются через кровоток к разным клеткам, сообщая им, что делать. Основные гормоны, вырабатываемые гипофизом:

АКТГ: адренокортикотропный гормон. Стимулирует выработку кортизола, «гормона стресса», который поддерживает кровяное давление и уровень сахара в крови.
ФСГ: Фолликулостимулирующий гормон.Способствует выработке спермы и стимулирует выработку эстрогена яичниками.
LH: лютеинизирующий гормон. Стимулирует овуляцию у женщин и выработку тестостерона у мужчин.
GH: гормон роста. Помогает поддерживать здоровье мышц и костей и управлять распределением жира.
PRL: Пролактин. Вызывает выработку грудного молока после родов. Он также влияет на гормоны, контролирующие яичники и яички, что может влиять на менструальный цикл, сексуальные функции и фертильность.
ТТГ: тиреотропный гормон.Стимулирует работу щитовидной железы, регулирующую обмен веществ, энергию и нервную систему.
Окситоцин: способствует прогрессированию родов, вызывает выделение грудного молока, влияет на роды, грудное вскармливание, поведение и социальное взаимодействие, а также на связь между матерью и ребенком.
АДГ: антидиуретический гормон или вазопрессин. Регулирует водный баланс и уровень натрия.

Гормоны не выделяются из гипофиза в постоянном потоке. Они приходят всплесками, каждые один-три часа, и чередуются между периодами активности и периодами бездействия.

Что происходит, если гипофиз не работает должным образом?

Ваш гипофиз играет настолько важную роль, что многое может пойти не так, если он вырабатывает слишком много гормонов (гиперпитуитаризм) или недостаточно производит гормоны (гипопитуитаризм). Перепроизводство или недопроизводство могут повлиять на обмен веществ, рост, кровяное давление, половые функции и многое другое.

Расстройства гипофиза возникают, когда гипофиз не может нормально функционировать, вероятно, из-за опухоли, которая представляет собой аномальный рост клеток.Эксперты-эндокринологи определили, что примерно у каждого пятого человека возникает опухоль гипофиза (от 16% до 20% населения). К счастью, опухоли обычно доброкачественные. Рак гипофиза случается редко. Иногда в гипофизе годами может быть даже доброкачественная опухоль, не вызывающая никаких симптомов.

Есть два типа опухолей: функционирующие и нефункционирующие. Функционирующая опухоль сама производит гормоны, а нефункционирующая опухоль — нет. Чаще встречаются нефункционирующие опухоли.

Если у вас опухоль, обратитесь к эндокринологу, специалисту по гипофизу. Вам также может потребоваться посещение офтальмолога (глазного врача) и нейрохирурга (хирурга, который оперирует мозг, голову и нервную систему).

Каковы симптомы опухоли гипофиза?

Многие симптомы могут указывать на опухоль гипофиза. Если опухоль оказывает давление на железу, ваши симптомы могут включать:

Головные боли.
Проблемы со зрением (включая проблемы с периферическим зрением).

Если гипофиз не производит достаточного количества гормонов, ваши симптомы могут включать:

Усталость.
Головокружение.
Сухая кожа.
Нерегулярные месячные (женщины).
Сексуальные симптомы (мужчины).

Дополнительные симптомы включают:

Изменения настроения.
Раздражительность.
Мышечная слабость.
Депрессия.
Изменения менструального цикла.
Эректильная дисфункция.
Бесплодие.
Несоответствующий рост груди.
Несоответствующее производство грудного молока.

Есть несколько состояний, которые затрагивают гипофиз:

Гипопитуитаризм: гипопитуитаризм — это когда гипофиз не вырабатывает достаточное количество гормонов.
Акромегалия (гигантизм): гигантизм — очень редкое заболевание, вызываемое выработкой гипофизом слишком большого количества гормона роста (GH).
Несахарный диабет: это заболевание, на которое влияет вазопрессин, антидиуретический гормон (АДГ). Если у вас это заболевание, ваши почки не могут удерживать воду, что приводит к учащенному мочеиспусканию и усилению жажды.
Гипогонадизм: это состояние, также известное как дефицит тестостерона, представляет собой неспособность яичек вырабатывать тестостерон и / или сперму.
Пролактинома: это тип опухоли, при которой гипофиз вырабатывает слишком много гормона пролактина.
Галакторея: Галакторея — это когда мужчина или женщина вырабатывают грудное молоко, когда они не кормят грудью.
Синдром Кушинга: это редкое заболевание может возникнуть, когда ваше тело вырабатывает слишком много АКТГ, в результате чего другая железа в организме, надпочечники, вырабатывает слишком много кортизола. Это состояние может поражать практически любую ткань тела.
Синдром дефицита GH у взрослых: проблемы, возникающие в результате этого синдрома, включают изменения в составе тела из-за изменений в жировой и мышечной ткани, уровня плохого холестерина и потери энергии и / или интереса к хобби и общественной деятельности.
Синдром пустого турецкого седла: турецкое седло — это костная структура, которая окружает и защищает гипофиз. Синдром пустого турецкого седла означает, что сначала ничего не находится внутри этой костной структуры. Гипофиз может быть плоским, меньше обычного или регрессировать в полости из-за травмы.
Синдром Шихана (послеродовой гипопитуитаризм): синдром Шихана возникает при сильном маточном кровотечении во время родов. Такая сильная кровопотеря приводит к гибели некоторых тканей гипофиза.
Краниофарингиома: краниофарингиома — редкая опухоль, которая оказывает давление на гипоталамус.
Множественная эндокринная неоплазия (МЭН): МЭН вызывает развитие опухолей нескольких желез.
Лимфоцитарный гипофизит: вызывается иммунными клетками, которые вызывают воспаление гипофиза.

Как лечат опухоль гипофиза?

Для лечения опухоли гипофиза может потребоваться лучевая терапия, лекарства и хирургическое вмешательство.

Радиотерапия — которая может проводиться до или вместо операции — использует высоко сфокусированное рентгеновское излучение (гамма-нож или линейный ускоритель рентгеновского ножа), обычно в течение нескольких недель.
Лекарства используются либо для снижения уровня определенного гормона, либо для замены гормона, который вырабатывается недостаточно.
Операция называется транссфеноидальной операцией, при которой нейрохирург делает разрез внутри вашей ноздри или под верхней губой. После удаления опухоли вы пробудете в больнице около пяти дней. Время восстановления варьируется. Это может быть от четырех до восьми недель. Требуются регулярные наблюдения.

Опухоли гипофиза могут снова расти.

Ваш гипофиз влияет на жизненно важные области вашего тела. Если ваш гипофиз не функционирует должным образом, это может отрицательно повлиять на вашу кожу, мозг, репродуктивные органы, зрение, настроение, энергию, рост и многое другое. Ваше тело зависит от гормонов, которые оно производит и выделяет.

Обратитесь к своему врачу, чтобы устранить любые симптомы, которые могут указывать на ваш гипофиз.

Гипофиз | Вы и ваши гормоны от Общества эндокринологов

Альтернативные названия

Гипофиз

Где мой гипофиз?

Компьютерное изображение головы человека, изображающее левое полушарие мозга внутри.Выделенная область (в центре) показывает гипофиз, прикрепленный к нижней части гипоталамуса у основания мозга.

Гипофиз — это небольшая железа, которая находится в турецком седле («турецкое седло»), костной впадине в основании черепа, под мозгом и за переносицей . Гипофиз состоит из двух основных частей: передней доли гипофиза и задней доли гипофиза. Железа прикреплена к части мозга (гипоталамус), которая контролирует ее деятельность.Передняя доля гипофиза связана с мозгом короткими кровеносными сосудами. Задний гипофиз на самом деле является частью мозга и выделяет гормоны прямо в кровоток под управлением мозга.

Что делает мой гипофиз?

Гипофиз называют «главной железой», поскольку вырабатываемые им гормоны контролируют множество различных процессов в организме. Он определяет потребности организма и посылает сигналы различным органам и железам по всему телу, чтобы регулировать их функции и поддерживать соответствующую среду.Он выделяет в кровоток различные гормоны, которые действуют как посланники для передачи информации от гипофиза к отдаленным клеткам, регулируя их активность. Например, гипофиз вырабатывает пролактин, который воздействует на грудь, вызывая выработку молока. Гипофиз также выделяет гормоны, которые действуют на надпочечники, щитовидную железу, яичники и яички, которые, в свою очередь, производят другие гормоны. Через секрецию своих гормонов гипофиз контролирует обмен веществ, рост, половое созревание, размножение, кровяное давление и многие другие жизненно важные физические функции и процессы.

Какие гормоны вырабатывает мой гипофиз?

Передняя доля гипофиза вырабатывает и выпускает в кровоток следующие гормоны:

адренокортикотропный гормон, который стимулирует надпочечники секретировать стероидные гормоны, в основном кортизол
гормон роста, регулирующий рост, обмен веществ и состав тела
лютеинизирующий гормон и фолликулостимулирующий гормон, также известный как гонадотропины.Они действуют на яичники или семенники, стимулируя выработку половых гормонов и созревание яйцеклеток и сперматозоидов
пролактин, стимулирующий выработку молока
гормон, стимулирующий щитовидную железу, который стимулирует выработку гормонов щитовидной железы в щитовидной железе.

Каждый из этих гормонов производится клетками отдельного типа в гипофизе, за исключением фолликулостимулирующего гормона и лютеинизирующего гормона, которые вырабатываются одной и той же клеткой.

Два гормона вырабатываются гипоталамусом и затем накапливаются в задней доле гипофиза перед тем, как попасть в кровоток.Это:

антидиуретический гормон (также называемый вазопрессином), контролирующий водный баланс и артериальное давление
окситоцин, который стимулирует сокращения матки во время родов и секрецию молока во время грудного вскармливания.

Между передним и задним гипофизом находится промежуточный гипофиз. Ячейки здесь производят:

меланоцит-стимулирующий гормон, который действует на клетки кожи, стимулируя выработку меланина.

Что может пойти не так с моим гипофизом?

Гипофиз — важная железа в организме, и вырабатываемые ею гормоны выполняют разнообразные задачи и регулируют функции многих других органов. Это означает, что симптомы, возникающие при прекращении правильной работы гипофиза, могут быть разными в зависимости от того, какой гормон поражен.

Состояния, которые напрямую влияют на гипофиз, можно разделить на три основные категории:

Состояния, при которых гипофиз вырабатывает слишком много одного или нескольких гормонов.Примеры включают акромегалию, болезнь Кушинга и пролактиному.
Заболевания, при которых гипофиз вырабатывает слишком мало одного или нескольких гормонов. Примеры включают дефицит гормона роста у взрослых, несахарный диабет ‘data-content =’ 1239 ‘> несахарный диабет и гипопитуитаризм.
Заболевания, изменяющие размер и / или форму гипофиза. Примеры включают синдром пустого турецкого седла.

Клеточный тип может делиться, а затем образовывать небольшой доброкачественный узелок, известный как опухоль, и в этом случае пациент может страдать от воздействия слишком большого количества гормона, производимого клеткой. Если опухоль становится очень большой, даже если она остается доброкачественной, она может раздавить окружающие клетки и остановить их работу (гипопитуитаризм) или подтолкнуть вверх и нарушить зрение — дефект поля зрения. В очень редких случаях опухоль может расширяться в сторону и вызывать двоение в глазах, так как поражаются нервы, контролирующие движения глаз. Следует подчеркнуть, что даже когда эти опухоли большие, они очень редко распространяются на другие части тела.

Последнее обновление: фев 2018

границ | Молекулярные механизмы действия ФСГ

Введение

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) — это гликопротеин, играющий центральную роль в воспроизводстве и развитии млекопитающих.В яичнике ФСГ регулирует фолликулогенез, отбор ооцитов и синтез половых стероидных гормонов, тем самым подготавливая репродуктивный тракт к оплодотворению, имплантации и беременности (1). У мужчин этот гонадотропин опосредует развитие яичек и сперматогенез (2). Гормон секретируется гонадотропными клетками гипофиза при пульсирующей регуляции гипоталамического гонадотропин-рилизинг-гормона (GnRH) (3) и действует на поверхности клеток-мишеней, расположенных в гонадах как мужчин, так и женщин, где гормон — инициируются сигналы, связанные с пролиферацией клеток и апоптозом.ФСГ отображает α-субъединицу, общую для других гонадотропинов и тиреотропина, и β-субъединицу, специфически связывающуюся с его рецептором, связанным с G-белком (GPCR), а именно FSHR (4). In silico и кристаллографический структурный анализ также обнаружили взаимодействие между субъединицей α и FSHR, демонстрируя, что связывание рецептора не исключает субъединицу β (5). Связывание гормонов подразумевает конформационные изменения рецептора (6), которые передают сигнал через прямые взаимодействия белков на плазматической мембране, что приводит к каскаду биохимических реакций, которые составляют переплетенную сложную сигнальную сеть (7).В этом обзоре подробно обсуждаются сигнальные пути, активируемые в клетках гонад при связывании ФСГ с его мембранным рецептором, что дает всестороннее представление о последующих сигналах жизни и смерти, регулирующих репродуктивные функции.

Взаимодействие FSHR с мембранными рецепторами

Было показано, что FSHR функционально и / или физически взаимодействует с другими мембранными рецепторами (8, 9), тем самым усиливая разнообразие действия FSH (10). Например, FSHR может существовать как единица ди / тримерных гомомеров (5).Интересно, что гетеродимеризация FSHR с рецептором лютеинизирующего гормона (LH) (LHCGR) (11) может играть ключевую роль в регулировании роста и отбора яичников (12) благодаря физическому взаимодействию между этими двумя рецепторами. Интересно, что внутриклеточные сигналы, доставляемые LH в LHCGR, могут модулироваться присутствием FSHR на поверхности клетки, и , наоборот, , посредством образования гетеромеров рецептора. Например, несвязанный коэкспрессируемый FSHR усиливает Gαq-опосредованную передачу сигналов, инициированную LHCGR (13), тогда как LHCGR может ингибировать FSHR-зависимую продукцию цАМФ (11).Кроме того, другие классы рецепторов, такие как рецепторы тирозинкиназы, также могут вносить вклад в модуляцию активности FSHR. Рецептор инсулиноподобного фактора роста-1 (IGF-1R) является одним из них, поскольку он необходим для дифференцировки клеток гранулезы, индуцированной ФСГ, через сигнальный каскад с участием гомолога 3 вирусного онкогена тимомы (AKT3) (14). Точно так же действие рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) во время дифференцировки гранулезных клеток необходимо для активации ERK1 / 2 (15).Интересно, что взаимодействие между сигнальными сетями FSHR и EGFR было проанализировано с использованием автоматизированного, основанного на логике подхода, предполагающего, что путь ERK1 / 2 может быть активирован EGFR-зависимыми сигналами через митоген-активируемые протеинкиназы p38 (MAPK) ( 16). Более того, это исследование подтвердило, что EGFR трансактивируется посредством FSHR-опосредованных путей с участием протоонкогена тирозин-протеинкиназы SRC . С другой стороны, сигнальная сеть EGFR перекрывает, по крайней мере частично, сеть FSHR, способствуя модуляции ERK1 / 2, фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат-3-киназы (PI3K) / протеинкиназы B (AKT), и киназа Януса (JAK) / сигнальный преобразователь и активатор путей транскрипционного белка (STAT) (16).

Партнеры по передаче внутриклеточного сигнала FSHR

Как правило, G-белки непосредственно активируются FSHR путем отщепления димера βγ от α-субъединицы (17), которые действуют как регуляторы внутриклеточных ферментов, таких как G-протеиновые рецепторные киназы (GRK) или аденилилциклаза, соответственно, среди многих других (18). Более того, было продемонстрировано, что димер βγ способен модулировать внутриклеточные сигнальные каскады (19, 20).

За активацией белка

G следует фосфорилирование FSHR на внутриклеточном уровне, управляемое GRK и приводящее к ассоциации рецептора с β-аррестинами (21, 22).β-аррестины представляют собой каркасные белки (23), которые опосредуют десенсибилизацию, рециклинг GPCR и независимую от G-белка передачу сигналов (24). Другим прямым партнером, взаимодействующим с FSHR, является адаптерный белок, фосфотирозин, взаимодействующий с доменом PH и лейциновой застежкой-молнией 1 (APPL1), который связан с активацией антиапоптотического пути PI3K / AKT и мобилизацией ионов кальция (25). Таким образом, APPL1 может регулировать выбор доминантного фолликула, опосредуя антиапоптотические эффекты, проявляемые FSH посредством ингибирующего фосфорилирования гомолога вилки при рабдомиосаркоме (FOXO1a) (26).Интересно, что APPL1 участвует в передаче сигналов цАМФ, осуществляемой активностью GPCR в очень ранних эндосомных компартментах, тем самым внося вклад в пространственное кодирование внутриклеточной передачи сигналов, как показано для LHR (27). Точно так же взаимодействующий с GAIP белок C-конец (GIPC), белок PDZ, перенаправляет FSHR в преранние эндосомы, тем самым способствуя устойчивому внутриклеточному MAPK (28). Другой белок, непосредственно взаимодействующий с FSHR, — это адаптерный белок 14-3-3τ (29), который может связываться с сайтом взаимодействия канонического G-белка с рецептором, расположенным на внутриклеточном уровне, и опосредует активацию AKT-пути (30).

В гонадах опосредованная ФСГ передача сигналов приводит к транскрипции генов-мишеней, которые включают LHCGR и другие гены, кодирующие мембранные рецепторы, протеинкиназы, факторы роста, ферменты, регулирующие синтез стероидов, гены, участвующие в регуляции клеточного цикла, пролиферацию а также дифференцировка, апоптоз и циркадный ритм (31–33). Несмотря на широкое разнообразие генов-мишеней ФСГ, эффекты стимуляции гонад гормоном были определены как пролиферативные и антиапоптотические из-за положительного влияния на гаметогенез (34, 35) и на рост некоторых раковых клеток (36).Тем не менее проапоптотические функции возникли как состояние, связанное с производством стероидов, опосредованным ФСГ (37, 38). В этом обзоре обсуждаются молекулярные механизмы действия ФСГ и их взаимосвязь с последующими стероидогенными сигналами, сигналами жизни и смерти, регулирующими репродуктивную функцию (рис. 1).

Рисунок 1 . Перекрестное взаимодействие между ФСГ-зависимыми стероидогенными сигналами, сигналами жизни и смерти в клетках гранулезы. Субъединицы G-белка и β-аррестины опосредуют активацию множества сигнальных путей, модулирующих различные события ниже по течению.Передача сигналов, связанных с белком Gαs / цАМФ, представлена оранжевыми стрелками, в то время как каскады передачи сигналов, зависящие от других внутриклеточных взаимодействиях FSHR, показаны синими стрелками. Стероидогенные события в основном опосредуются через путь цАМФ / PKA, который связан с передачей сигналов p38 MAPK, в то время как ERK1 / 2 и AKT являются ключевыми участниками для активации митогенных сигналов и сигналов выживания. Некоторые пути были опущены.

Активация стероидогенного пути цАМФ / ПКА

Хотя в основном известно, что ФСГ поддерживает созревание гамет посредством функций питания клеток Сертоли у мужчин, гормон обладает стероидогенной активностью в отношении клеток гранулезы яичников (4).Это действие осуществляется через путь протеинкиназы A (PKA), активация которого зависит от преобразования АТФ во второй мессенджер цАМФ аденилатциклазами, первичными мишенями белковой субъединицы Gα. Взаимодействие между цАМФ и ПКА было описано несколько десятилетий назад (39). Увеличение внутриклеточного цАМФ находится под отрицательным контролем ферментов фосфодиэстеразы (ФДЭ), которые метаболизируют второй мессенджер в 5’АМР (40). Как упоминалось выше, передача сигналов цАМФ пространственно и временно разделена внутри клетки (41). Универсальность в цАМФ-зависимой передаче сигналов зависит от экспрессии таких факторов, как изоформа аденилатциклазы (42), PDE (43), β-аррестины (44) и заякоренные белки A-киназы (AKAP) (45), которые нацелены на субклеточные распространение PKA.

В клетках Сертоли связывание цАМФ с PKA приводит к высвобождению каталитических субъединиц PKA (46) и косвенно опосредует фосфорилирование MAPK киназы 1/2 (ERK1 / 2), регулируемой внеклеточными сигналами, чтобы способствовать пролиферации клеток (47). ).В клетках гранулезы механизм, посредством которого активируется ERK, вероятно, состоит в снятии тонического ингибирования, оказываемого фосфотирозинфосфатазой на MEK1 (48), недавно идентифицированный как DUSP6 (49). Альтернативный механизм заключается в активации ERK1 / 2 β-аррестинами с кинетикой, отличной от G-белков (рис. 2), поскольку она задерживается и сохраняется (50). Было продемонстрировано, что pERK1 / 2 участвует как в цАМФ-зависимом (51), так и в -независимом (52) стероидогенезе. В первом случае истощение фосфорилирования ERK1 / 2 за счет специфического ингибирования MEK привело к ослаблению раннего (10-15 мин) фосфорилирования белка, связывающего элемент ответа цАМФ (CREB) (51), ядерного фактора транскрипции, активирующего стероидогенные ферменты. в клетках гонад (53).В этом случае ингибирование pERK1 / 2 отрицательно влияет на синтез прогестерона, указывая на то, что цАМФ-зависимое фосфорилирование ERK1 / 2 играет стимулирующую роль в быстро доставляемом ФСГ-зависимом стероидогенном сигнале. Интересно, что молекулярные механизмы, регулирующие стероидогенные стимулы в клетках Лейдига, могут отличаться от тех, которые возникают в чувствительных к ФСГ клетках. В клетках Лейдига стероидные гормоны могут продуцироваться посредством ERK1 / 2- и CREB-зависимой передачи сигналов в отсутствие рекрутирования цАМФ, посредством механизма, регулируемого EGFR (52).В клетках гранулезы избирательная блокада активации MAPK приводит к ингибированию ФСГ-зависимого StAR и синтеза прогестерона, в то время как превращение андрогенов в эстроген ферментом ароматазой усиливается (54), демонстрируя дифференциальную регуляцию индуцированного ФСГ синтеза половых стероидов в клетках-мишенях. . Аналогичные результаты были получены при обработке клеток теки ЛГ, который индуцировал дифференциальную, ERK1 / 2-зависимую регуляцию выработки прогестерона и андрогенов (55). Тем не менее, роль ERK1 / 2 в опосредовании стероидогенеза все еще обсуждается, поскольку сообщалось, что он является ингибирующим (56), в то время как другие исследования продемонстрировали положительное влияние активации MAPK на синтез половых стероидов (57).

Рисунок 2 . Временная последовательность ФСГ-зависимых событий по пути цАМФ / ПКА. Связанная с цАМФ передача сигналов включает активацию PKA, ERK1 / 2 и CREB. Фосфорилирование FSHR с помощью GRK происходит до рекрутирования β-аррестина и последующей интернализации рецептора.

Роль цАМФ-зависимой активации PKA

Принимая во внимание, что ERK является непрямой цитозольной мишенью PKA, которая может влиять на фосфорилирование CREB (51), последнее может непосредственно активироваться при транслокации каталитической субъединицы PKA в ядро (48), тем самым вызывая транскрипцию генов-мишеней CREB, характеризующихся цАМФ. -ответные элементы (CRE) в их промоторной области (53).Было также показано, что ядерная PKA фосфорилирует гистон h4, таким образом опосредуя митогенную активность ФСГ в клетках гранулезы (58, 59). Эти интересные наблюдения предполагают, что PKA может играть более общую роль в транскрипции генов, способствуя ремоделированию хроматина посредством посттрансляционных модификаций гистона h4. Кроме того, недавние полногеномные эксперименты показали, что чувствительные к ФСГ гены содержат гораздо меньше CRE , чем ожидалось, в их промоторах, которые заметно обогащены сайтами связывания GATA (32).

Широкий спектр PKA-зависимых сигнальных путей предполагает, что киназа является главным регулятором нескольких FSH-зависимых клеточных функций, особенно связанных со стероидогенезом и дифференцировкой клеток. Однако внутриклеточные сигнальные каскады, регулируемые PKA, не полностью перекрывают каскады, зависящие от ФСГ. Например, FSH индуцирует активацию p38 MAPK, в то время как PKA per se — нет (60).

ФСГ-индуцированная продукция цАМФ не только приводит к активации PKA, но также и обменного белка, непосредственно активируемого активацией цАМФ (EPAC).EPAC является относительно недавно обнаруженной мишенью цАМФ, опосредующей активацию малых GTPases RAS и RAP и приводящей к регуляции нескольких функций клетки, таких как активация митоген-активируемой протеинкиназы, изменения цитоскелета и гомеостаз кальция (61). Было высказано предположение, что EPAC является модулятором экспрессии EGFR (62) и дифференцировки гранулезных клеток (15) в яичнике, а также фосфорилирования AKT в клетках Сертоли (63). Однако роль EPAC в сигнальном каскаде, опосредованном FSH, еще полностью не выяснена.

Регуляция пролиферативных и проапоптотических сигналов

В клетках гонад часть стероидогенного процесса и протеасома разделены на разные органеллы, что позволяет избежать коллапса клеток до выработки адекватного количества половых стероидных гормонов (64). Эта функция, вероятно, позволяет ограничить количество фолликулов, которые могут достичь овуляции, и поддерживать синтез половых стероидов на начальных этапах апоптоза. Эти проблемы отражают связь между внутриклеточными сигнальными каскадами, регулирующими стероидогенные сигналы, и проапоптотическими стимулами, преобладание которых зависит от стадии, зависит от нескольких паракринных факторов и регулируется через сложной внутриклеточной сети, включающей цАМФ и активирующей проапоптотический белок p53. (65).В этом контексте связь между активацией cAMP / PKA и p38 MAPK может обеспечивать молекулярный механизм апоптоза в стероидогенных клетках. Роль p38, а также Jun N-терминальной киназы (JNK) связана с апоптотическими событиями в преовуляторных гранулезных клетках приматов (66), предполагая, что эти ферменты могут участвовать в отборе доминантного фолликула. Этой роли будет противодействовать активация pERK1 / 2 в доминантном фолликуле (57), подтверждая антиапоптотические и пролиферативные функции, опосредованные этой MAP-киназой.Действительно, гибель гранулезных клеток яичников связана со снижением активности ERK1 / 2, что связано с фосфорилированием BCL-2-ассоциированного белка агониста клеточной смерти (BAD), что приводит к потере его проапоптотической активности (67, 68).

Про- и антиапоптотические пути активируются одновременно

В стероидогенных клетках апоптозу предшествует округление клеток, цАМФ-зависимые конформационные изменения, включающие разрушение актиновых филаментов (69, 70), которые можно предотвратить селективной блокадой PKA, а также зависит от p38 MAPK (71).И PKA, и p38 MAPK могут активироваться ФСГ дозозависимым образом, что приводит к перестройке цитоскелета и изменениям формы. Эти данные предполагают, что гонадотропин сохраняет как про-, так и антиапоптотический потенциал, проявляя vi a p38 MAPK и ERK1 / 2, соответственно, и это двойное действие ФСГ дает интересную точку зрения на функционирование гонадотропина. С одной стороны, гормон индуцирует синтез стероидных гормонов через путь цАМФ / PKA, что является необходимым условием для роста и размножения гамет (72).Однако каскад стероидогенных сигналов перекрестно связан с проапоптотическими сигналами, происходящими через p38 MAPK, активируемыми одновременно и необходимыми для регуляции синтеза стероидов (73, 74). Этот перекрестный обмен был описан даже в линии клеток Y1 надпочечников мыши, где активация p38 MAPK отрицательно влияет на фосфорилирование CREB и активность StAR, ингибируя синтез стероидов, индуцированный ФСГ (75). С другой стороны, сигналы выживания передаются через сигнальный пакет PKA / ERK1 / 2, уравновешивая проапоптотический эффект и, в определенной степени, даже подавляя стероидогенез (56).Хотя для полного решения этого вопроса необходимо предпринять дальнейшие усилия, некоторые намеки предполагают, что ФСГ-зависимый молекулярный механизм, лежащий в основе клеточной судьбы, может зависеть от активности и устойчивости цАМФ на внутриклеточных уровнях. Действительно, пролиферативные сигналы могут преобладать при относительно низких уровнях экспрессии FSHR (38) из-за преимущественной активации передачи сигналов ERK1 / 2 через β-аррестины (38, 76). Относительно высокие и постоянные уровни внутриклеточного цАМФ из-за истощения β-аррестина или сверхэкспрессии FSHR приводят к расщеплению каспазы 3 и апоптозу (38), и этот механизм может способствовать регулированию отбора доминантных фолликулов яичников (12). В клетках гранулезы сверхэкспрессия FSHR связана с активацией проапоптотических генов и повышенной гибелью клеток по сравнению с клетками, экспрессирующими относительно низкие уровни FSHR (77). Таким образом, возможно, что пролиферативные сигналы, передаваемые через путь ERK1 / 2, могут быть недостаточными для противодействия проапоптотическому стимулу во время ранней / средней антральной фолликулярной фазы, когда экспрессия FSHR достигает максимальных уровней (78). В яичнике эта ситуация должна быть динамичной и преходящей, как и сверхэкспрессия FSHR (78), фолликул-специфическая и стадийно-зависимая, чтобы координировать созревание одного фолликула, достигающего овуляции, в то время как другие становятся мансарда .Этот регуляторный механизм может быть сопоставлен с тем, что было ранее описано в клетке Сертоли, которая, как предполагается, является мужским аналогом клетки гранулезы. В 5-дневных клетках Сертоли крысы путь ERK1 / 2 стимулируется ФСГ при двойном связывании ФСГР как со стимулирующими Gα, так и с ингибирующими Gαi белками, что приводит к активации циклина D1 и пролиферации клеток (47). По мере прохождения клетками программы дифференцировки лечение ФСГ связано с последовательным ингибированием ERK1 / 2 и снижением пролиферации клеток при постепенной стабилизации PTEN (79).Таким образом, сигнальный путь ERK1 / 2 является ключевым регулятором индуцированных ФСГ сигналов жизни и смерти.

Сигнализация PKC и ионов кальция

Все больше данных указывает на то, что одно из действий, оказываемых ФСГ, заключается в активации пути протеинкиназы C (PKC), который участвует в расширении кумулюса, мейотическом созревании ооцитов и модуляции выработки прогестерона в яичниках (80). . Перекрестная связь между цАМФ / PKA и путями PKC была также описана в клетках Сертоли (81), где ФСГ-зависимая активация этих киназ связана с передачей сигналов иона кальция (Ca ²⁺) (82), возникающей в результате внутриклеточного высвобождения. а также от быстрого притока из каналов Ca ²⁺ Т-типа (83, 84) или через взаимодействие Gαh-трансглутаминазы / PLCδ (85). Эксперименты in vitro с временно сверхэкспрессией FSHR эмбриональной почки человека (HEK) и вирусно-трансдуцированной гранулезной клеткой человека (KGN) продемонстрировали, что внутриклеточное повышение Ca ²⁺ может происходить через молекулярный механизм, зависящий от взаимодействия между APPL- 1 и FSHR, а также с участием 1,4,5-трифосфата инозита (IP ₃) (25). Интересно, что продукция IP ₃ подавляет экспрессию фермента ароматазы, по крайней мере, при чрезмерной экспрессии FSHR (86), что предполагает ингибирующую роль сигнального модуля APPL-1 / IP ₃ / Ca ²⁺ в отношении пола. стероидный синтез.Хотя необходимы дальнейшие исследования для подтверждения этих результатов при наличии физиологических уровней экспрессии FSHR, эти данные показывают, что APPL-1-опосредованная передача сигналов Ca ²⁺ не обязательно зависит от цАМФ, как было продемонстрировано ранее (87). Более того, человеческая ПКС принадлежит к суперсемейству из примерно 15 изоферментов, активируемых при опосредованной Gq продукции диацилглицерина (DAG) и / или Ca ²⁺ фосфолипазами на внутриклеточном уровне (88). В яичниках мышей экспрессия изоформ PKC является динамичной и изменяется в зависимости от стадии развития, от пре-полового созревания до зрелого возраста, что позволяет предположить, что различные изоферменты могут контролировать определенные функции яичников, такие как созревание фолликулов, овуляция и лютеинизация (89).

Известно, что PKC противодействует PKA-опосредованному стероидогенезу посредством ингибирования цАМФ в гранулезе (90, 91), и эта функция была дополнительно подтверждена на моделях млекопитающих (92) и птиц (93). Кроме того, PKC ослабляет белок-зависимую передачу сигналов G _α s (94, 95), а также синтез протеогликана в клетках Сертоли (96). Интересно, что несколько сообщений продемонстрировали повышающую регулирующую роль PKC в стероидогенезе клеток Лейдига (97). Действительно, фермент участвует в позитивной модуляции активации цАМФ, pCREB и StAR, увеличивая скорость синтеза стероидов в мышиной линии клеток Leydig MA-10 (98, 99) и в первичных клетках Лейдига мыши (100). В этом случае активация PKC не будет зависеть от FSH из-за отсутствия экспрессии FSHR в клетках Лейдига. Напротив, повышающая регуляция PKC в тека-клетках яичников может быть LH-зависимой и отрицательно влиять на синтез андростендиона in vitro (101), что свидетельствует о существовании полоспецифической функции киназы в регулировании синтеза половых стероидов. в андрогенных клетках.

Антиапоптотический путь pAKT

Связывание

ФСГ с его рецептором опосредует активацию PI3K, ферментов, участвующих в регуляции выживания, роста и дифференцировки клеток (102).В клетках Сертоли ФСГ увеличивает синтез фосфатазы и гомолога тензина, удаленного в хромосоме 10 (PTEN), в течение нескольких минут, независимо от транскрипции мРНК (79), а скорее опосредовано ФСГ-опосредованной дестабилизацией нескольких анти-PTEN miRNA (103). Стабилизация PTEN у зрелых крыс противодействует активности PI3K, когда пролиферация клеток прекращается до полового созревания. Активация AKT через PI3K может происходить как через PKA-зависимые (104), так и независимые механизмы (63), что отражает роль этой киназы в модуляции пролиферативных и антиапоптотических сигналов в стероидогенных клетках. Действительно, в клетках гранулезы было продемонстрировано взаимодействие между AKT- и cAMP / PKA-путями, регулирующими стероидогенез (105). Более того, также была описана ФСГ-зависимая активация AKT / мишени рапамицина у млекопитающих (mTOR) (106), положительного регулятора прогрессии клеточного цикла и пролиферации (107) (108–110). Фосфорилирование AKT наблюдалось в клетках гранулезы мышей, где киназа индуцирует инактивацию FOXO1 и экспрессию циклина D2, что приводит к пролиферации и дифференцировке клеток в ответ на ФСГ (111).Фактически, недавние полногеномные исследования показали, что большинство чувствительных к ФСГ генов в клетках гранулезы являются генами-мишенями FOXO (33). Новое понимание ФСГ-опосредованной защиты от атрезии стало возможным благодаря открытию того, что ядерное исключение (ингибирование) FOXO при активации сигнального пути PIK3 / AKT / mTOR предотвращает аутофагию гранулезных клеток (112, 113). Актуальность активации pAKT для репродукции была подчеркнута в экспериментах in vitro , в которых преантральные фолликулярные гранулезные клетки мышей культивировали совместно с ооцитами (114). Присутствие клеток гранулезы подавляло апоптоз ооцитов посредством PI3K / AKT, способствуя росту гамет. В частности, было описано, что AKT регулирует возобновление мейоза на нескольких моделях животных (115–117). Наконец, путь AKT является предпочтительной мишенью для ЛГ (118), и его активация даже усиливается в присутствии ФСГ (119, 120), предполагая, что антиапоптотические и пролиферативные стимулы потребуются во время поздней антральной фолликулярной фазы для подготовки поздние стадии созревания ооцитов и достижение овуляции.Взятые вместе, путь PI3K / AKT может действовать согласованно с mTOR (108), регулирующим сигнал выживания в яичнике. Эти сигналы являются основополагающими для выживания фолликулов от первичных до граафовых, а также для созревания и роста ооцитов. В этом контексте разумно, что антиапоптотическая активность PI3K / AKT, опосредованная FSHR, является фундаментальной для противодействия проапототическим стимулам цАМФ / PKA и спасения фолликула от атрезии (121). Фактически, нарушение регуляции этого сигнального каскада может нарушать женский гаметогенез, и это было описано как причина бесплодия (122).Интересные данные, объясняющие, как уравновешиваются сигналы, доставляемые по путям цАМФ / PKA и PI3K / AKT, получены из анализа обработки клеток Сертоли ФСГ. В этой модели ФСГ имеет двойное, стадийно-зависимое действие. Хотя гормон стимулирует пролиферацию незрелых клеток за счет активации путей PI3K / AKT-, mTOR- и ERK1 / 2, он преимущественно стимулирует продукцию цАМФ в зрелых клетках Сертоли, что приводит к ингибированию PI3K / AKT и остановке пролиферации клеток (110, 123). Хотя этот эффект может быть связан с изменением компетентности клеток Сертоли, когда активация пути PI3K / AKT становится зависимой от паракринных факторов на поздних стадиях созревания (124), он представляет собой пример двойной регуляции сигналов жизни и смерти. пользователя FSH.

Выводы

FSH опосредует множественные сигнальные пути, связываясь со своим уникальным GPCR (125). На внутриклеточном уровне ФСГ способен стимулировать рост и выживание клеток в отличие от стероидогенных сигналов, перекрестно связанных с апоптозом, что приводит к тонкой регуляции гаметогенеза и, в целом, репродукции. В мужских половых железах ФСГ индуцирует пролиферацию клеток Сертоли через AKT- и ERK1 / 2-пути, и роль этих сигнальных каскадов, которые являются пролиферативными и антиапоптотическими, отражается во время фолликулогенеза, созревания ооцитов и роста яичник.Синтез стероидных гормонов, в основном опосредованный активацией пути цАМФ / PKA, является первичной конечной точкой функционирования ФСГ в клетках гранулезы во время антральной стадии фолликулогенеза. Эстрогены — это конечные продукты, необходимые для правильного развития доминантного фолликула за счет скарификации других, которые становятся атретическими . Хорошо известно, что фолликулярная атрезия возникает из-за снижения поддержки ФСГ. Однако данные in vitro подтверждают неожиданные, специфичные для стадии проапоптотические сигналы, доставляемые гормоном, который может играть роль in vivo , и этот вопрос заслуживает дальнейшего изучения.

Авторские взносы

Все перечисленные авторы внесли существенный, прямой и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее к публикации.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы благодарны Министерству университетов и исследований Италии за поддержку Департамента биомедицинских, метаболических и нейронных наук (Университет Модены и Реджо-Эмилия, Италия) в контексте программы Департамента повышения квалификации.Мы также в долгу перед отделом PHASE Национального института исследований в области агрономии, Национальным исследовательским центром Франции, Национальным исследовательским агентством Франции в рамках программы Соглашения о гранте на инвестиции LabEx MabImprove: ANR-10-LABX-53, и на гранты GPCRAb (ARD2020 BIOMEDICAMENTS, контракт № 32000593) от Région Center.

Список литературы

4. Симони М., Громолл Дж., Нишлаг Э. Рецептор фолликулостимулирующего гормона: биохимия, молекулярная биология, физиология и патофизиология. Endocr Rev. (1997) 18: 739–73. DOI: 10.1210 / edrv.18.6.0320