Známe to všichni, v určitém věku se něco zlomilo, naše tělo začalo provádět podivné kousky, najednou se nám opačné pohlaví zdálo něčím naprosto jiným než doposud a měli jsme nápady, na které s odstupem času vzpomínáme jen s nechápavým vrtěním hlavou. Jak to však všechno začíná, je dosud záhadou.
Puberta s naším tělem vyvádí nehorázné vylomeniny. Zvýší se hladiny pohlavních hormonů, člověk se protáhne do délky tak rychle jako nikdy předtím, začnou mu rašit a zvětšovat se části těla, které do té doby vůbec nepotřeboval, a dokonce se jeho myšlení na čas přehodí na jinou centrálu. Není se co divit, že jsou teenageři tolik odlišní od dospělých, ale i od těch, kteří jsou jen na počátku dospívání. Přestože je puberta naprosto nepřehlédnutelným obdobím našeho života, pravdou je, že o jejím průběhu ani příčinách jsme toho doposud příliš nevěděli.
Nevypočitatelný začátek
Datum počátku puberty je pro vědce stále ještě naprosto nepředvídatelné. U zdravých dívek se dostavuje v rozmezí mezi osmým a třináctým rokem, o chlapců je to nějaký rok později. Vyskytují se však i případy, kdy hormony začnou řádit již u šestiletých dívek. Nástup puberty rozhoduje o tom, jak velké bude naše tělo, jak silné budeme mít kosti, ovlivňuje i riziko propuknutí rakoviny varlat nebo mléčné žlázy a dokonce se podílí i na rozvoji mentálních poruch, které nás mohou postihnout o desítky let později. A celý tenhle kolotoč jde zcela mimo naši kontrolu.
Je všeobecně známo, že proces dospívání se spouští v mozku dávno předtím, než se jeho důsledky začnou projevovat i navenek. Jedna z hormonálně nejaktivnějších částí mozku, hypotalamus, začne zdánlivě zničehonic produkovat hormon (GnRH), který spouští produkci hormonů gonadotropinů (tedy látek ovlivňujících činnost pohlavních žláz). Tím odstartuje kaskádu biochemických procesů, které mají za následek projevy puberty. Ještě předtím, než začneme mít jakékoli podezření, jsem pohlavně dospělí, schopni produkovat zralé pohlavní buňky a dokonce počít děti.
Otázkou zůstává, proč se najednou mozku zamane produkovat hormon GnRH.
Záhadná bílkovina
Před několika lety se vědcům podařilo nalézt klíčový protein nazvaný kisspeptin, který náš mozek donutí k tomu, aby začal GnRH vyrábět. Zkuste si působení tohoto proteinu nějakým způsobem v dětství zablokovat a nikdy nedospějete. Chlapci bez něj nikdy nezačnou mutovat, nebudou se nikdy holit a nikdy nepocítí zájem o sex. Dívkám se nikdy nezaoblí boky ani nevyvine poprsí, nikdy nedostanou menstruaci. Hladiny pohlavních hormonů zůstanou na nízké úrovni, a tak je nasnadě, že pro takové lidi je rodičovství jen nedostižným snem.
Biologové zatím vědí jen to, že kisspeptin spouští pubertu, nevědí ovšem téměř nic o tom, proč a kdy se začne uvolňovat. „Přestože zatím stojíme jen na samém počátku a čeká nás ještě dlouhá cesta, objev tohoto proteinu znamená velkou naději pro předčasně dospívající děti,“ říká Sophie Messager z britské společnosti Paradigm Therapeutics.
K objevu kisspeptinu došlo víceméně náhodou. Všechno začalo u myší, kterým chyběl gen grp54. Vědci věděli, že tento gen kóduje receptor pro nějakou bílkovinu. Takový receptor funguje jako hlídač, který na povrchu buňky čeká na určité látky, a jakmile některou z nich odchytí, vyšle signál, na jehož základě se spustí další akce. „Vůbec jsme však netušili, pro jakou bílkovinu je tenhle receptor určený,“ dodává Messager.
Věčné dětství
Myši při narození vypadaly úplně normálně a až do doby, kdy se oddělují samečci od samiček, niko na nich nic zvláštního nepozoroval. Pak se však objevil zvláštní problém. Zaměstnanci laboratoře nebyli schopni rozeznat samičky od samečků, jelikož nenašli pohlavní orgány. Určit, že produkt genu grp54 slouží jako receptor pro protein, který spouští výrobu GnRH v hypotalamu, pak už bylo otázkou jen několika pokusů. Kisspeptin byl na světě. Lépe řečeno byla odhalena jedna z důležitých funkcí tohoto proteinu. Ten už byl totiž znám několik let předtím jako potenciální lék proti některým druhům nádorů, s počátkem puberty jej však nikoho až doposud spojovat nenapadlo.
Podobný problém jako popsané myši mají i lidé, kteří trpí tzv. idiopatickým hypogonadotropním hypogonadismem. Tedy do lidské řeči přeloženo nedostatečným vývinem pohlavních žláz, za který může nízká hladina gonadotropních hormonů, zapříčiněná blíže neurčeným faktorem. Někdy za problémy stojí stávkující neurony, které se odmítají přemístit na potřebné pozice. Jindy dělají potíže pomatené hormony zapojené do regulace metabolismu (jako například leptin). Ty proces dospívání nechtějí spustit, jelikož se obávají, že by to organismus energeticky nezvládl. Občas ovšem lékaři opravdu tápou a nevědí, proč tělo odmítá do puberty vstoupit.
Pátrání nebere konce
Shodou okolností v době, kdy se tým Sophie Messager pokoušel zjistit, jestli v případech neznámé příčiny hypogonadismu tělo neovlivňuje absence receptoru pro kissprotein, se objevila další studie. Týkala se arabské rodiny, ve které se objevilo šest členů neschopných dospět. „Nezávisle na našich výsledcích bylo prokázáno, že se v této arabské rodině vyskytuje defektní gen grp54,“ tvrdí Messager. „Byla to obrovská náhoda, že jsme stejný mechanismus objevili právě ve chvíli, kdy byl odhalenu i u lidské rodiny. Tento poznatek byl dalším důkazem, že kisspeptin stojí u samého počátku puberty.“
Lékaři tedy vědí, která látky spouští pubertu, to ovšem neznamená, že je záhada vyřešena. Odkryli jen další stupínek celé kaskády a s ním i další nové otázky. Proč a za jakých okolností si najednou kisspeptin zamane, že je ta pravá chvíle na přemlouvání hypotalamu k produkci GnRH? Odpověď není nijak jednoduchá. Jisté je jen to, že za náladami kisspeptinu stojí složitý komplex faktorů. Důležitou úlohu například hrají geny, jelikož zejména u dívek věk počátku puberty odpovídá věku, ve kterém dospívání odstartovalo i u jejich matek. Ví se i o sociálních faktorech. Například u dívek z nekompletních rodin, ve kterých chybí otec, nastupuje puberta dříve.
Mlsné nervové buňky
Velmi důležitým faktorem pro nástup puberty (alespoň u dívek) je také stav jejich výživy. Není se ostatně co divit, účelem puberty je připravit tělo na rozmnožování a pro ženy je zajištění podmínek pro zdárný vývoj plodu energeticky velmi náročná záležitost. Pokud tedy tělo usoudí, že nemá dostatek energeticky bohatých látek (zásob tuku), raději samo sobě veškeré pomyšlení na rozmnožování zatrhne, než aby riskovalo vlastní život.
Vědci zatím bohužel přesně nevědí, jakým způsobem úroveň „zatučnění“ organismu přesně proces puberty ovlivňuje, ale poslední výzkumy naznačují, že v tom má prsty právě kisspeptin. Už delší dobu je známo, že tuková tkáň o své přítomnosti informuje nervové buňky v hypotalamu za pomoci hormonů inzulínu a leptinu. Nově se ukázalo, že téměř polovina mozkových buněk, které si nosí receptor pro kisspeptin, má zároveň i receptor pro leptin. Informace o tukových zásobách těla jsou tedy s vyhodnocováním hladiny kisspeptinu úzce spojeny.
O spolupráci těchto dvou hormonů svědčí i pokusy na myších, které prokázaly, že jedinci bez leptinu jsou odsouzeni k věčnému dětství. Jakmile se však bezleptinovým myším podal kisspeptin, bez jakýchkoli zádrhelů pubertu prodělaly. Je tedy velmi pravděpodobné, že vysoká hladina leptinu spouští uvolňování kisspeptinu.
Návrat ke kořenům?
Teorii ovlivnění nástupu puberty výživným stavem do jisté míry potvrzuje i výrazné snižování věku dospívání za posledních 250 let. Zatímco v polovině 18. století dívky začínaly menstruovat v 17. letech, v polovině 19. století už to bylo v průměru pouze 14 let. V současnosti se věk nástupu puberty nejčastěji pohybuje kolem 13 let. Biologové tento trend přičítají zvyšující se životní úrovni, a tím i nutriční kvalitě prenatálního i postnatálního vývoje. Do poklidné souhry zjevných příčin i důsledků se však škodolibě vtírá jistá nesrovnalost. Afroamerické dívky mívají počátek puberty v průměru o rok dříve než bělošky. U obou populací se navíc vyskytují i případy, kdy dívky začnou menstruovat ještě před osmým, sedmým či dokonce šestým rokem. Co je příčinou takto brzkého dospívání? Lékaři přiznávají, že nemají potuchy.
Novozélandský endokrinolog Peter Gluckman z Aucklandské univerzity má na snižování věku dospívání vlastní názor: „Nástup puberty se v současnosti vrací do věku, jaký byl kdysi pro lidský druh přirozený. Její odsun do věku kolem 17 let zapříčinily špatné zdravotní a výživné podmínky, které si člověk sám připravil tvrdou prací v zemědělství a následně průmyslovou revolucí.“
Děti v dospělém těle
Hypotéza zní vcelku pravděpodobně a víceméně z ní vyplívá, že časnější dospívání je vlastně přirozené a nemusíme se obávat žádných negativních důsledků. Problém je ovšem v tom, že zatímco sociální vztahy našich pravěkých předků umožňovaly lidem ve 13 letech dospívat jak sexuálně, tak společensky, složité podmínky v moderní civilizaci něco podobného nedovolují. Západní země mají hranici dospělosti nastavenu od 18 do 21 let a rozdíl mezi tělesnou a psychickou dospělostí je tak už v současné době propastný. „Čtrnáctileté děti jsou fyzicky schopné stejných věcí jako dospělí, nejsou na to však psychicky připraveny,“ doplňuje Gluckman. „Pokud se bude hranice nástupu puberty ještě dále výrazně snižovat, pravděpodobně se začnou objevovat i úvahy o tom, jak její příchod uměle oddálit.“
Objev kisspeptinu a jeho receptoru by takové oddálení mohl umožnit, za současného stavu poznání je však jeho „plošné“ využití značným hazardem. „Kisspeptin by dnes mohl být dobrým řešením pro patologicky brzký nástup puberty, který často znamená zvýšené riziko osteoporózy či rozvoje zhoubného bujení v pozdějším věku. Ale i v těchto případech nemůžeme s naprostou jistotou říct, jestli pacientovi umělým oddálením puberty nějak neublížíme,“ varuje Sophie Messager. „Proto jsou úvahy o plošném zvyšování věku nástupu puberty v této chvíli hodně předčasné.“
Jak se vaří puberta
Krok první: Pokyn shůry
Některé buňky části mozku hypotalamu se rozhodnou, že začnou produkovat protein kisspeptin. Příčiny tohoto rozhodnutí však nejsou však vědcům dosud známé, prozatím se za hlavní faktory považují nutriční stav a zátěž organismu.
Krok druhý: Tichá pošta
Kisspeptin působí jako ochotný poslíček. Vyvalí se z „mateřských“ neuronů a nechá se chytit do sítí receptoru gpr54 na jiných neuronech. Tady předá pokyn k výrobě hormonu GnRH.
Krok třetí: Mobilizace
GnRh se sveze krevním řečištěm k sousedům do předního laloku hypofýzy, adenohypofýzy. Tady místní buňky vyburcuje k produkci luteinizačního hormonu (LH) a folikuly stimulujícího hormonu (FSH), které mají za úkol řídit funkci pohlavních žláz.
Krok čtvrtý: Spouštění chemiček
U dívek LH způsobí poprask ve vaječnících, kterým nařídí produkci pohlavních hormonů estrogenů. U chlapců podobnou funkci zastane FSH ve varlatech, kde rozběhne výrobu testosteronu.
Krok pátý: Celková přestavba
Pohlavní hormony spustí rozvoj sekundárních pohlavních znaků (například změna hlasu, růst vousů a ochlupení nebo zvětšení mléčné žlázy), a zároveň zastaví produkci dalšího GnRH v hypotalamu.
Proč jsou pubescenti méně ohleduplní
Jedna z nejnovějších studií odhalila, že v pubertě používáme pro rozhodování jinou část mozku než v dospělosti. Již dříve se prokázalo, že o období dospívání se posilují spojení mezi jednotlivými neurony v mozku. To se týká zejména části mozku, která je klíčová pro rozhodnutí týkající se vztahů k dalším osobám. Britští neurologové z University College London pak tento poznatek ještě upřesnili. Zatímco dospělí vyhodnocují své pocity vůči ostatním a na nich závislá rozhodnutí v přední části zvané prefrontal cortex, teenageři se v těchto případech spoléhají na jinou část, tzv.superior temporal sulcus. Zatímco superior temporal sulcus je vybaven pouze na jednoduché vyhodnocování situace, prefrontal cortex je zvyklý řešit problémy velmi komplexně, včetně například odhadu, jak rozhodnutí ovlivní ostatní zúčastněné lidi. V pubertě tedy nemáme k dispozici tolik možností hodnocení dopadu našich rozhodnutí jak v dospělosti, a proto se chováme více zbrkle a sobecky než v pozdějším věku.
