X. Czynniki regulujące metabolizm

Poszczególne

narządy,

komórki,

nawet

poszczególne przedziały komórkowe, tworzą rodzaj
wspólnoty

metabolicznej.

Pomiędzy

nimi

funkcjonuje

ciągła

wymiana

substratów

i  produktów  reakcji.  Równoczesne  skoordynowane
funkcjonowanie  procesów  metabolicznych  wymaga
precyzyjnej  regulacji,  w  czym  zasadniczą  rolę
odgrywają

hormony,

peptydowe

czynniki

wzrostowe, interleukiny i prostanoidy.

1. Hormony

Hormon jest substancją regulacyjną, produkowaną (najczęściej)

przez  wyspecjalizowany  narząd  gruczołowy  i  transportowaną
poprzez  krew  do  komórek  docelowych,  czyli  takich,  które  na
swojej powierzchni, w cytoplazmie lub w jądrze posiadają receptor
wiąŜący  dany  hormon.  Niektóre  hormony  są  produkowane  przez
komórki  rozproszone  po  róŜnych  tkankach.  Związanie  hormonu
przez  receptor  uruchamia  ciąg  reakcji  pobudzających  bądź
hamujących  określone  procesy  metaboliczne.  Hormony,  pod
względem ich natury chemicznej, moŜna podzielić na 3 grupy.
Są  to  hormony  peptydowe  i  białkowe,  hormony  pochodne
aminokwasów oraz hormony steroidowe.

2. Hormony peptydowe i białkowe

Hormony tej grupy są produkowane przede wszystkim przez

przysadkę  mózgową,  podwzgórze,  łoŜysko,  przytarczyce  oraz
komórki α i β wysepek Langerhansa, stanowiących część utkania
trzustki.  Wśród  hormonów  tej  grupy  naleŜy  wymienić  przede
wszystkim:  insulinę,  glukagon,  hormon  wzrostu  (STH,  GH),
hormon  tyreotropowy  (TSH),  hormon  adrenokortykotropowy
(ACTH), hormon pobudzający pęcherzyki Graafa (FSH), hormon
luteinizujący  (LH),  prolaktynę,  melanotropinę,  oksytocynę,
wazopresynę,  kalcytoninę,  parathormon,  gastrynę,  sekretynę,
cholecystokininę i gonadotropinę kosmówkową.

3. Hormony przysadki mózgowej

Przysadka mózgowa u zwierząt dzieli się na 3 płaty, przedni,

pośredni  i  tylny.  U  człowieka  płat  pośredni  nie  istnieje,  jako
odrębny  twór  anatomiczny,  lecz  przetrwał  jako  odrębna
jednostka czynnościowa. KaŜdy z tych płatów wykazuje zdolność
do  wydzielania  hormonów.  Najbardziej  aktywnym  jest  przedni
płat  przysadki.  Hormony  w  nim  powstające  pełnią  funkcje
regulacyjne wobec innych gruczołów dokrewnych. Przedni płat
przysadki wydziela kilka hormonów.

Ryc.1. Przekrój przez prawą półkulę mózgową człowieka, a)
komory mózgu (f), b) nerw wzrokowy, c) wewnętrzna tę
mózgowa

ój przez prawą półkulę mózgową człowieka, a) podwzgórze,

), b) nerw wzrokowy, c) wewnętrzna tętnica szyjna, d) tętnica podstawna, e) przysadka

, tworzące ścianę trzeciej

tnica podstawna, e) przysadka

Ryc.2. Schemat ilustrujący
czynności

wydzielnicze

przysadki mózgowej

Ryc.2. Schemat ilustrujący
czynności

wydzielnicze

przysadki mózgowej

Hormon

wzrostu,

inaczej

hormon

somatotropowy;

opisywany  zwykle  pod  skrótowymi  nazwami  -  GH    lub  STH  jest
białkiem  o  masie  cząsteczkowej  21,5  kDa  i  silnym  stymulatorem
procesów  anabolicznych.  Pobudza  biosyntezę  białek  i  kwasów
nukleinowych, a w efekcie tego wzrost kości i mięśni. Pobudza
lipolizę,  zmniejsza  glikogenolizę  w  wątrobie  i  w  mięśniach.
Niedobór STH w okresie rozwojowym jest przyczyną karłowatości
przysadkowej,  natomiast  jego  nadmiar  prowadzi  do  nadmiernego
wzrostu,  określanego  mianem  gigantyzmu.  Pojawienie  się
nadmiaru  STH  w  wieku  dojrzałym  wywołuje  zespół  chorobowy,
nazywany  akromegalią,  a  polegający  na  przeroście  dystalnych
części ciała, np. nosa, guzów czołowych, języka czy dłoni.

Hormon adrenokortykotropowy - ACTH jest

polipeptydem złoŜonym z 39 aminokwasów, o masie
cząsteczkowej 4,5 kDa. Pobudza korę nadnerczy do
biosyntezy

hormonów

steroidowych

grupy

glukokortykoidów.

Hormon tyreotropowy - TSH jest glikoproteiną

o masie cząsteczkowej 28,5 kDa. Pobudza komórki
gruczołowe tarczycy do wytwarzania i wydzielania
hormonów tarczycowych.

Hormon pobudzający pęcherzyki Graafa - FSH jest

glikoproteiną  o  masie  cząsteczkowej  34  kDa.  W  organizmie
Ŝeńskim  pobudza  rozwój  pęcherzyków  Graafa,  wydzielanie
estrogenów,  a  w  organizmie  męskim  nasila  spermatogenezę
(wytwarzanie plemników).

Hormon luteinizujący - LH jest glikoproteiną o masie

cząsteczkowej  28,5  kDa.  W  organizmie  Ŝeńskim  pobudza
przemianę  pęcherzyka  Graafa  w  ciałko  Ŝółte,  wywołuje  owulację
(jajeczkowanie)  i  pobudza  biosyntezę  progesteronu  przez  ciałko
Ŝółte. W organizmie męskim nasila spermatogenezę i wytwarzanie
hormonów  płciowych  męskich:  androgenów,  przez  gruczoł
śródmiąŜszowy jądra (komórki Leydiga).

Prolaktyna jest białkiem o masie cząsteczkowej 21,5 kDa.

Funkcjonuje w organizmie Ŝeńskim. Pobudza rozwój gruczołów
mlecznych, nasila ich funkcje laktacyjne. Pobudza powstawanie
progesteronu w ciałku Ŝółtym.

Inne hormony peptydowe. Pośredni płat przysadki wydziela

tylko  jeden  hormon.  Jest  nim  melanotropina  -  MSH,  zwana  teŜ
intermedyną.  Jest  niewielkim  peptydem  złoŜonym  z  13  reszt
aminokwasowych,  o  masie  cząsteczkowej  1,6  kDa.  Pobudza
proces biosyntezy melanin w melanocytach.

Tylny płat przysadki wydziela dwa hormony. Są to

oksytocyna i wazopresyna - zwana takŜe adiuretyną.

Oksytocyna jest oligopeptydem, złoŜonym z 9 reszt

aminokwasowych,  o  masie  cząsteczkowej  1  kDa,  pobudzającym
czynność  skurczową  macicy  w  czasie  porodu.  Drugim  jest
wazopresyna, zwana teŜ adiuretyną. To takŜe oligopeptyd złoŜony
z  9  reszt  aminokwasowych.  Hormon  ten  bowiem  pobudza
resorpcję  moczu  pierwotnego  w  kanalikach  nerkowych.  Chroni
organizm  przed  nadmierną  utratą  wody  i  elektrolitów.  Jego
niedobór  prowadzi  do  zespołu  chorobowego,  określanego  nazwą
moczówka  prosta,  polegającą  na  nadmiernej  utracie  wody  drogą
nerkową.

4. Hormony trzustki

Insulina. Insulina jest hormonem polipeptydowym, o masie

cząsteczkowej 6 kDa, produkowanym przez komórki β wysepek
Langerhansa, regulującym metabolizm energetyczny.

Komórki β są bardzo wraŜliwe na zmiany stęŜenia glukozy we krwi.

SpoŜycie  węglowodanów  prowadzi  do  wzrostu  stęŜenia  glukozy  we
krwi,  a  to  jest  sygnałem  do  zwiększonego  wydzielania  insuliny,
natomiast  hipoglikemia  wywiera  efekt  odwrotny.  SpoŜycie  białka
powoduje  przejściowy  wzrost  stęŜenia  aminokwasów  w  osoczu  krwi,
a w konsekwencji zwiększone wydzielanie insuliny.
Insulina pobudza takie procesy, które zuŜywają glukozę (glikoliza, szlak
pentozofosforanowy, glikogenogeneza) i hamuje takie, które produkują
glukozę  (glikogenoliza,  glukoneogeneza).  Łatwo  dostrzegalnym
efektem jej działania jest zmniejszenie stęŜenia glukozy we krwi.

Insulina reguluje przemianę glukozy przede wszystkim

w wątrobie, w mięśniach i w tkance tłuszczowej. Metabolizm
cukrowy wielu komórek jest niezaleŜny od insuliny. Dotyczy to na
przykład: erytrocytów, komórek nerwowych, komórek błony
śluzowej jelit, kanalików nerkowych czy nabłonka rogówki.

Insulina pobudza transport aminokwasów do komórki

i  nasila  syntezę  białka  w  większości  tkanek.  Ocena  całościowa
efektów  metabolicznych  insuliny  pozwala  zaliczyć  ją  do
hormonów  anabolicznych.  Zwiększa  bowiem  biosyntezę  białka,
glikogenu i triacylogliceroli.

Insulina działa na komórki docelowe, zlokalizowane przede

wszystkim w wątrobie, w mięśniach i w tkance tłuszczowej.

Glukagon jest produkowany przez komórki α wysepek

Langerhansa.  Działa  przeciwstawnie  do  insuliny.  Pobudza  te
procesy,  które  produkują  glukozę  i  hamuje  te  z  nich,  które
zuŜywają  glukozę.  Łatwo  dostrzegalnym  efektem  działania
glukagonu  jest  zwiększenie  stęŜenia  glukozy  we  krwi.  Przede
wszystkim  pobudza  glikogenolizę  i  glukoneogenezę  w  wątrobie,
natomiast  zmniejsza  transport  glukozy  do  komórek  i  jej
przetwarzanie  drogą  glikolizy.  ObniŜenie  stęŜenia  glukozy
w  osoczu  jest  głównym  sygnałem  do  uwalniania  glukagonu.

Wzrost  jego  stęŜenia  zapobiega  hipoglikemii.  Sekrecja  glukagonu
maleje  szczególnie  znacząco  w  następstwie  podwyŜszenia  stęŜenia
cukru  we  krwi  oraz  wzrostu  stęŜenia  insuliny.  Sytuacja  taka  następuje
po posiłku bogatym w węglowodany.

Aminokwasy

pochodzące

rozpadu

białek

pokarmowych pobudzają wydzielanie zarówno glukagonu,
jak  i  insuliny.  Glukagon  efektywnie  zapobiega  hipoglikemii,
która pojawiłaby się w następstwie zwiększonego wydzielania
insuliny  po  posiłku  białkowym.  Pobudza  utlenianie  kwasów
tłuszczowych  w  wątrobie  oraz  syntezę  ciał  ketonowych.
Zwiększa  pobór  aminokwasów  przez  komórki  wątrobowe,
dostarczając  substratów  zarówno  do  glukoneogenezy,  jak
i ketogenezy.

Cukrzyca. Zniszczenie komórek β powoduje zanik

wydzielania  insuliny  i  wzmoŜenie  efektów  działania
glukagonu.  Rozwija  się  zespół  chorobowy,  zwany  cukrzycą
typu  I.  W  jej  przebiegu  dochodzi  przede  wszystkim  do
spowolnienia przemiany glukozy.
Niedobór

insuliny

nasila

proces

glukoneogenezy.

Sumarycznym efektem tych zjawisk jest narastająca
hiperglikemia.

5. Inne hormony peptydowo-białkowe

Parathormon jest polipeptydem zbudowanym z 84 reszt

aminokwasowych

masie

cząsteczkowej

9,5

kDa,

syntetyzowanym w przytarczycach. Jest głównym regulatorem
homeostazy jonów wapniowych: Ca

. ObniŜenie stęŜenia Ca

w płynach pozakomórkowych stanowi bodziec do wydzielania
parathormonu. Normalizacja poziomu Ca

następuje poprzez

wzmoŜenie osteolizy („rozpuszczanie” kości), zmniejszenie
wydalania tego jonu drogą nerkową oraz wzrost wchłaniania Ca

przez błonę śluzową jelit. Ten ostatni efekt zostaje osiągnięty
drogą pośrednią. Parathormon pobudza bowiem syntezę kalcytriolu
w nerkach, a ten jest właściwym stymulatorem wchłaniania Ca

jelit.

Nadczynność przytarczyc powoduje odwapnienie kości,

wzrost

stęŜenia

fosforanów

płynach

pozakomórkowych (głównie w osoczu) oraz zwiększone ich
wydalanie

drogą

nerkową.

Nasycenie

moczu

słabo

rozpuszczalnymi solami wapnia sprzyja rozwojowi kamicy
nerkowej.

Niedoczynność przytarczyc skutkuje obniŜeniem stęŜenia

jonów Ca

w osoczu, a to powoduje zwiększoną pobudliwość

nerwowo-mięśniową. Rozwija się zespół chorobowy określany
mianem tęŜyczki, objawiający się skurczami spastycznymi
pewnych grup mięśni.

Kalcytonina jest polipeptydem zbudowanym z 32 reszt

aminokwasowych.  Powstaje  w  komórkach  C,  zawartych
w  tarczycy,  przytarczycach,  niekiedy  w  grasicy.  Jest  traktowana
jako  hormon  działający  antagonistycznie  w  stosunku  do
parathormonu.

Zmniejsza

stęŜenie

płynach

pozakomórkowych, sprzyja uwapnieniu kości.

Gastryna jest substancją niejednorodną. Nazwą tą obejmuje się

kilka peptydów róŜniących się długością łańcucha. Gastryna jest
produkowana przez błonę śluzową części przyoddźwiernikowej
Ŝołądka i górnego odcinka jelita cienkiego. Pobudza komórki
okładzinowe dna i trzonu Ŝołądka do wydzielania HCl.

Sekretyna jest polipeptydem zbudowanym z 27 reszt

aminokwasowych,  o  masie  cząsteczkowej  około  3  kDa,
produkowanym  przez  błonę  śluzową  dwunastnicy  pod
wpływem HCl pochodzącego z treści Ŝołądkowej. Pobudza
wydzielanie  soku  trzustkowego  oraz  zwiększa  zawartość
wodorowęglanu  w  tym  soku.  Mechanizm  ten  umoŜliwia
zobojętnianie

kwaśnej

treści

Ŝołądkowej

świetle

dwunastnicy.

Cholecystokinina

(CCK)

jest

grupą

peptydów

powstających w wyniku proteolizy wielkocząsteczkowego
prekursora

pre-pro-cholecystokininy.

Liczba

reszt

aminokwasowych w jednej cząsteczce cholecystokininy waha
się  od  8  do  58.  ZaleŜnie  od  liczby  zawartych  reszt  ami-
nokwasowych  są  one  określane  symbolami,  odpowiednio
CCK-8,  CCK-33,  CCK  58.  Pobudzają  skurcz  pęcherzyka
Ŝółciowego,  powodując  wypływ  Ŝółci  do  dwunastnicy.
Zwiększają produkcję i sekrecję soku trzustkowego. Pełnią
funkcję  neuromodulatorów  w  centralnym  układzie
nerwowym.

6. Hormony pochodne aminokwasów

Hormony te powstają przede wszystkim w tarczycy:

tyroksyna i trijodotyronina, w rdzeniu nadnerczy
i w układzie nerwowym: dopamina, noradrenalina,
adrenalina, lub w wielu tkankach: histamina, serotonina.

7. Hormony tarczycy

Tyroksyna i trijodotyronina są pochodnymi tyrozyny,

zawierającymi  odpowiednio  4  lub  3  atomy  jodu.  Z  tego
powodu  przypisano  im  symboliczne  nazwy  skrótowe,
odpowiednio  T

i T

(ryc.3). Hormony tarczycy są jedynymi

związkami

biologicznymi

zawierającymi

organicznie

związany jod. Ten ostatni jest dostarczany drogą pokarmową
w formie jodków, w ilości około 100 µg na dobę.

Ryc.3. Hormony tarczycy

Komórki gruczołowe tarczycy są jedynymi, które są

zdolne  do  wielokrotnego  zagęszczania  jodku,  wbrew
ogromnemu  gradientowi  stęŜeń  tego  jonu  po  obydwu
stronach  błony  komórkowej.  Ta  szczególna  zdolność
komórek tarczycy do akumulacji jodu umoŜliwia zastosowanie
radioaktywnych  izotopów  tego  pierwiastka  w  diagnostyce
chorób  tego  gruczołu  oraz  w  leczeniu  niektórych  jego
nowotworów.  Radioaktywny  jod  podany  w  małej  dawce,
niezagraŜającej  innym  tkankom,  zostaje  zagęszczony  przez
chorą  tarczycę  do  stęŜenia  pozwalającego  na  zniszczenie
komórek nowotworowych.

Wszystkie etapy biosyntezy i przemieszczania hormonów

tarczycowych  są  pobudzane  przez  TSH.  Ponad  99%  hormonów
tarczycowych  przemieszcza  się  poprzez  krew  do  tkanek
docelowych  przy  udziale  swoistych  przenośników.  Są  nimi  białka
osoczowe: globulina wiąŜąca tyroksynę oraz transtyretyna.

Jakkolwiek stęŜenie osoczowe T

jest około 50 razy wyŜsze niŜ

, ta ostatnia jest czterokrotnie bardziej aktywna od poprzedniej.

Komórka tarczycowa syntetyzuje T

i T

w relacji 9:1, lecz część

traci atom jodu w komórce docelowej. Powstaje bardziej aktywna

. Nie jest wykluczone, Ŝe T

jest jedynie prohormonem,

a właściwym hormonem jest T

. Fizjologiczna rola hormonów

tarczycy polega na stymulacji procesów katabolicznych,
dostarczających energii, między innymi poprzez pobudzanie
biosyntezy enzymów lipolitycznych.

W patologii ludzkiej, równie często spotyka się objawy

nadczynności,  jak  i  niedoczynności  tarczycy.  W  przeszłości
niedoczynność  tarczycy  była  zjawiskiem  powszechnym.  U  osób
dorosłych  prowadziła  do  obrzęku  śluzakowatego,  objawiającego  się
rozległymi

obrzękami

tkance

podskórnej,

zmniejszeniem

częstotliwości akcji serca, spowolnieniem procesów bioenergetycznych
i czynności umysłowych. U dzieci prowadziła do zahamowania wzrostu,
karłowatości  oraz  głębokiego  upośledzenia  umysłowego,  określanego
mianem  kretynizmu.  Stan  ten,  w  znacznej  części  przypadków,  był
spowodowany  lokalnie  występującym  niedoborem  jodu  w  naturalnym
środowisku  człowieka.  Powszechnie  stosowane  jodowanie  soli
kuchennej  oraz  moŜliwość  podawania  choremu  brakującego
hormonu,  w  znacznym  stopniu  ograniczyło  częstość  występowania
bądź złagodziło przebieg tej choroby.

8. Aminy katecholowe

Grupa hormonów: adrenalina, noradrenalina i dopamina,

powstających równieŜ z tyrozyny, nosi nazwę katecholamin albo
amin katecholowych (ryc.4).

Adrenalina powstaje przede wszystkim w rdzeniu nadnerczy

oraz w niewielkich ilościach w ciałkach trzyzwojowych
i

zakończeniach

nerwowych

adrenergicznych.

Jest

neuroprzekaźnikiem  w  ośrodkowym  układzie  nerwowym.  Wykazuje
silne  działanie  sympatykotoniczne,  zwęŜa  naczynia  obwodowe,
podnosi  ciśnienie  tętnicze,  przyspiesza  czynność  serca,  rozluźnia
mięśnie  gładkie  przewodu  pokarmowego  i  oskrzeli.  Rozszerza
źrenice.  Pobudza  glikogenolizę  w  wątrobie  oraz  lipolizę  w  tkance
tłuszczowej.

Noradrenalina powstaje w rdzeniu nadnerczy, a takŜe

w zakończeniach noradrenergicznych autonomicznego układu
nerwowego. Jest neuroprzekaźnikiem w centralnym układzie
nerwowym i mediatorem pozazwojowych włókien współczulnych.
Kurczy naczynia obwodowe, podnosząc ciśnienie tętnicze.

Dopamina powstaje jako metabolit pośredni w trakcie

przemiany  tyrozyny  do  noradrenaliny  i  adrenaliny.  Jest
mediatorem  synaptycznym  w  obwodowych  i  ośrodkowych
neuronach  adrenergicznych.  Rozszerza  naczynia  wieńcowe
i naczynia nerkowe.

Ryc.4. Hormony z grupy amin katecholowych.

c.4. Hormony z grupy amin katecholowych.

9. Hormony steroidowe

Substratem zuŜywanym do ich biosyntezy jest

cholesterol.  Lipidowy  charakter  hormonów  steroidowych
sprawia,  iŜ  są  one  źle  rozpuszczalne  w  środowisku  wodnym.
MoŜliwość  transportu  zapewniają  im  kompleksy  z  białkami
osoczowymi.

Hormony steroidowe dzielą się na pięć klas, róŜniących się

strukturą

funkcją.

Są

mineralokortykoidy,

glukokortykoidy, estrogeny, gestageny i androgeny.

10. Mineralokortykoidy

Hormony tej grupy są steroidami zawierającymi 21 atomów

węgla  w  cząsteczce.  Szczególnie  aktywnym  przedstawicielem
mineralokortykoidów  jest  aldosteron.  Drugim  pod  względem
aktywności  (30-50  razy  słabszym)  jest  deoksykortykosteron
(ryc.5).  Mineralokortykoidy  powstają  w  warstwie  kłębkowatej
kory nadnerczy. Regulują dystrybucję wody oraz jonów Na

i K

Efektem ich działania jest oszczędzanie wody i Na

, a pobudzanie

wydalania K

. Mineralokortykoidy pobudzają wchłanianie zwrotne

jonu Na

i wody w kanalikach nerkowych. PodwyŜszają ciśnienie

tętnicze.

11. Glukokortykoidy

Glukokortykoidy,

podobnie

jak

mineralokortykoidy,

są

steroidami zawierającymi 21 atomów węgla w cząsteczce. Powstają
w  komórkach  warstwy  pasmowatej  i  warstwy  siatkowatej  kory
nadnerczy.  Najaktywniejszym  z  nich  jest  kortyzol,  czyli
hydrokortyzon.  Inne,  jak  kortykosteron  czy  kortyzon,  przejawiają
znikomą aktywność. Ich biosynteza jest pobudzana przez ACTH.

Glukokortykoidy

pobudzają

glukoneogenezę

poprzez

wzmoŜenie proteolizy (która dostarcza aminokwasów glukogennych)
oraz aktywację kluczowych enzymów glukoneogenezy. Wzmagają
glikogenogenezę

poprzez

aktywację

syntazy

glikogenowej.

Pobudzają lokalnie lipolizę, a jednocześnie lipogenezę w innych
częściach ciała.

Glukokortykoidy ułatwiają adaptację organizmu do

stresu. Osiągają ten efekt poprzez hamowanie niektórych
reakcji immunologicznych, pobudzanie rozpadu limfocytów,
hamowanie migracji leukocytów do tkanek objętych procesem
zapalnym,

ograniczanie

proliferacji

fibroblastów

i zmniejszanie biosyntezy mediatorów procesu zapalnego, jak
prostaglandyn i leukotrienów.

Najaktywniejszym z estrogen

jak:  estron  i  estriol,  wykazują  sła
produkowane  przez  komórki  ziarniste  pęcherzyków  Graafa.
wydzielanie  jest  pobudzane  przez  przysadkowy  FSH.
ilościach powstają takŜe w korze nadnerczy.

Receptory estrogenów znajdują się głównie w błonie śluzowej

macicy. Powodują one proliferację tej błony.

12. Estrogeny

Najaktywniejszym z estrogenów jest 17-β-estradiol (ryc.7). Inne,

jak: estron i estriol, wykazują słabą aktywność estrogenową.
produkowane przez komórki ziarniste pęcherzyków Graafa.

obudzane przez przysadkowy FSH.

ilościach powstają takŜe w korze nadnerczy.

ów znajdują się głównie w błonie śluzowej

macicy. Powodują one proliferację tej błony.

Ryc.7. Estradiol - najaktywniejszy z estrogenów

estradiol (ryc.7). Inne,

bą aktywność estrogenową. Są one

produkowane przez komórki ziarniste pęcherzyków Graafa. Ich

obudzane przez przysadkowy FSH. W niewielkich

ów znajdują się głównie w błonie śluzowej

najaktywniejszy z estrogenów

Gestageny są steroidami zawierającymi po 21 atomów węgla.

produkowane  przez  ciałko  Ŝółte.
płciowego  u  kobiety.  Głównym  gestagenem  jest
Niewielkie  jego  ilości  powstają  takŜe  w  korz
„progesteron”  oznacza,  iŜ  jest  to  hormon  p
„prociąŜowy”).  W  okresie  ciąŜy  głównym  producentem  progesteronu
staje się łoŜysko.

13. Gestageny

ą steroidami zawierającymi po 21 atomów węgla.

produkowane  przez  ciałko  Ŝółte.  Regulują  sekrecyjną  fazę  cyklu
płciowego  u  kobiety.  Głównym  gestagenem  jest  proge
Niewielkie  jego  ilości  powstają  takŜe  w  korze  nadnerczy.  Nazwa

oznacza, iŜ jest to hormon progestagenny (czyli

sie ciąŜy głównym producentem progesteronu

Ryc.8. Progesteron najaktywniejszy z gestagenów

ą steroidami zawierającymi po 21 atomów węgla. Są

Regulują sekrecyjną fazę cyklu

progesteron (ryc.8).

nadnerczy. Nazwa

rogestagenny (czyli

sie ciąŜy głównym producentem progesteronu

c.8. Progesteron najaktywniejszy z gestagenów

Najaktywniejszym androgenem

dihydrotestosteron  i  androstendion  wykazują  słabszą  aktywność.  Androgeny
pobudzają  funkcje  prokreacyjne  go
drugorzędowych  cech  płciowych  męskich  oraz  wywierają  silne  efekty
anaboliczne.  Syntetyczne  pochodne  androgenów  są  stosowane  jako  leki
anaboliczne.  Testosteron  powstaje  w
w gruczole śródmiąŜszowym jądra.

14. Androgeny

Najaktywniejszym androgenem jest testosteron

dihydrotestosteron  i  androstendion  wykazują  słabszą  aktywność.  Androgeny
pobudzają  funkcje  prokreacyjne  gonad  męskich,  stymulują  rozwój
drugorzędowych  cech  płciowych  męskich  oraz  wywierają  silne  efekty

tetyczne pochodne androgenów są stosowane jako leki

Testosteron powstaje w komórkach Leydiga

w gruczole śródmiąŜszowym jądra.

(ryc.9). Inne, jak:

dihydrotestosteron i androstendion wykazują słabszą aktywność. Androgeny

nad męskich, stymulują rozwój

drugorzędowych cech płciowych męskich oraz wywierają silne efekty

tetyczne pochodne androgenów są stosowane jako leki

komórkach Leydiga, zawartych

Ryc.9. Androgeny

15. Cytokiny

Cytokiny są białkowymi (lub polipeptydowymi) regulatorami

metabolizmu,  powstającymi  w  wielu  tkankach  i  narządach,
w odpowiedzi na róŜne bodźce. W odróŜnieniu od hormonów, są
one syntetyzowane i wydzielane przez róŜne komórki, zawarte
w  wielu  narządach.  Na  ogół  działają  na  receptory  błonowe
sąsiednich  komórek  (działanie  parakrynne),  bądź  komórek,
w  których  same  powstały  (działanie  autokrynne).  Tylko  niektóre
cytokiny działają drogą endokrynną na komórki odległe. Na ogół
cytokiny  (chociaŜ  w  róŜnym  stopniu)  działają  na  komórki  na
drodze dwóch lub nawet trzech wymienionych mechanizmów.

Cytokiny dzielą się na 3 zasadnicze grupy. Są to peptydowe

czynniki wzrostowe, interleukiny (IL) oraz interferony.

16. Peptydowe czynniki wzrostowe

Wspólną ich cechą jest pobudzanie wzrostu. Wzrost jest

nieodłączną cechą tkanek, zachodzi z róŜną intensywnością, w róŜnych
okresach Ŝycia osobniczego. W okresie rozwojowym prowadzi do
przyrostu masy ciała, a po jego zakończeniu przejawia się skłonnością
do regeneracji tkanek i ciągłego zastępowania jednych komórek drugimi
komórkami, zwiększaniem liczby komórek i ich wymiarów.

Efektem działania czynnika wzrostowego jest hipertrofia

(powiększenie wymiarów komórki) lub hiperplazja (powiększenie
liczby

komórek),

takŜe

pobudzenie

róŜnych

procesów

anabolicznych.

Peptydowe czynniki wzrostowe są zwykle określane symbolami

literowymi, wywodzącymi się od ich nazw anglojęzycznych. Są
stosowane powszechnie w polskiej literaturze medycznej.

Czynnik  wzrostowy  naskórka  -  EGF,  to  najwcześniej  (1962r.)
odkryty  i  najlepiej  poznany  czynnik  wzrostowy.  EGF  wykazuje
aktywność  mitogenną  wobec  wielu  linii  komórkowych.  Pobudza
proliferację  i  rogowacenie  naskórka,  proliferację  i  róŜnicowanie  się
nabłonka  pęcherzyków  płucnych,  wzmaga  regenerację  nabłonka
rogówki, powoduje hipertrofię i hiperplazję komórek wątrobowych.

Insulinopodobne  czynniki  wzrostowe  -  IGF-I  i  IGF-II  są
produkowane  głównie  przez  wątrobę,  lecz  takŜe  przez  inne
tkanki.  Biosynteza  i  sekrecja  IGF-I  i  IGF-II  jest  pobudzana  przez
hormon wzrostu (GH). Dość powszechny jest pogląd, iŜ GH wywiera
swoje  działanie  anaboliczne  za  pośrednictwem  insulinopodobnych
czynników  wzrostowych.  Istnieje  sprzęŜenie  zwrotne  pomiędzy
wydzielaniem  GH  i  IGF.  W  stęŜeniach  fizjologicznych  IGF-I
i IGF-II wywierają przede wszystkim efekty mitogenne.

Płytkowy  czynnik  wzrostowy,  PDGF,  został  wyizolowany
z  płytek  krwi,  lecz  powstaje  takŜe  w  innych  komórkach,
jak makrofagi, komórki śródbłonka i mięśni gładkich oraz
w  komórkach  nowotworowych.  PDGF  pobudza  biosyntezę
IGF-I w hodowlach fibroblastów. Zwiększa liczbę receptorów
IGF-I  na  powierzchni  komórek,  pobudza  chemotaksję.
Zwiększa  wydalanie  jonów  H

z komórki, zamieniając je na

jony Na

. Powoduje to alkalizację wnętrza komórki o 0,2-0,3

jednostki pH. Moduluje aktywność receptorów hormonów
i

innych

czynników

wzrostowych,

np.

zmniejsza

powinowactwo EGF i insuliny do ich własnych receptorów.

Czynniki

wzrostowe

fibroblastów

FGF

wykazują

wielokierunkową

aktywność

biologiczną.

Pobudzają

mitogenezę,  chemotaksję,  róŜnicowanie  komórek,  wzrost
neurytów.  Są  bardzo  aktywne  wobec  komórek  tkanki  łącznej
i  komórek  śródbłonka,  ale  działają  takŜe  na  inne  komórki.
Przypisuje się im duŜą rolę w angiogenezie (rozwój naczyń
krwionośnych), w rozwoju układu kostnego i w gojeniu się
ran.

17. Interleukiny (IŁ)

Interleukiny są polipeptydami o róŜnym stopniu glikozylacji,

produkowanymi  przez  komórki  układu  immunologicznego  lub
działającymi  na  te  komórki.  Dotychczas  opisano  ponad  30
interleukin. Przykłady:
IL-1    jest  produkowana  głównie  przez  monocyty,  lecz  takŜe  przez
wiele  innych  komórek.  Jej  biosynteza  jest  pobudzana  przez  samą
IL-1,  na  zasadzie  dodatniego  sprzęŜenia  zwrotnego.  Pobudza
biosyntezę przeciwciał, prostaglandyn i innych interleukin, np. IL-2.
IL-2  jest  produkowana  niemal  wyłącznie  przez  limfocyty  T.  Działa
na drodze autokrynnej. Pobudza podziały limfocytów T.

IL-3 jest produkowana wyłącznie przez limfocyty T. Pobudza
podziały

wielu

komórek

niebędących

limfocytami,

np.

prekursorów krwinek czerwonych, a takŜe megakariocytów,
makrofagów, neutrofilów, eozynofilów i komórek tucznych.
IL-4 jest produkowana wyłącznie przez limfocyty T. Działa przede
wszystkim na limfocyty B, pobudzając ich podziały. W mniejszym
stopniu działa na limfocyty T, makrofagi, komórki tuczne
i

komórki

układu

krwiotwórczego.

Pobudza

biosyntezę

immunoglobulin E i własnych receptorów.
IL-5  jest  produkowana  przez  aktywne  limfocyty  T.  Pobudza
podziały  prekursorowych  form  eozynofilów  oraz  ich  dojrzewanie
i  funkcje.  Przypisuje  się  jej  rolę  w  wywoływaniu  stanów
alergicznych.

18. Interferony (INF)

Interferony zostały opisane po raz pierwszy jako substancje

produkowane  przez  komórki  zakaŜone  wirusami.  Ich  zadaniem
miała  być  ochrona  tych  komórek  przed  dalszymi  infekcjami.
Wywołują  one  ponadto  inne  efekty  biologiczne,  jak  hamowanie
podziałów  komórkowych,  przyspieszenie  róŜnicowania  się
komórek,  zmniejszanie  biosyntezy  kolagenu  przez  fibroblasty.
Dzielą się na 3 typy: INF-α, INF-β i INF-γ i wiele podtypów.

INF-α  jest  produkowany  przez  limfocyty  T  i  B,  monocyty,
makrofagi  i  fibroblasty.  W  organizmie  ludzkim  wykryto  co
najmniej 16, genetycznie róŜnych interferonów α.
INF-β  jest  produkowany  przez  fibroblasty  i  niektóre  komórki
nabłonkowe.  Występuje  (u  człowieka)  w  postaci  jednego  typu.
Wykazuje bardzo słabą aktywność przeciwwirusową.
INF-γ jest produkowany głównie przez limfocyty T. Występuje (u
człowieka) w postaci jednego typu. Wykazuje małe podobieństwo
strukturalne  do  INF-α  i    INF-β.  Cechuje  się  wysoką  aktywnością
przeciwwirusową.

19. Eikozanoidy

Dwudziestowęglowe, wielonienasycone kwasy tłuszczowe są substratami,

z których powstają związki o wielostronnych funkcjach biologicznych,
noszące nazwę eikozanoidów. Wykazują one cechy hormonów o działaniu
lokalnym. NaleŜą do nich przede wszystkim prostaglandyny, tromboksany
i leukotrieny.

Prostaglandyny i tromboksany

Prostaglandyny jest to bardzo liczna i bardzo zróŜnicowana grupa

związków aktywnych biologicznie, powstających niemal w kaŜdej komórce.
Jedynie erytrocyty nie syntetyzują prostaglandyn.
Prostaglandyny są kwasami tłuszczowymi zbudowanymi z 20 atomów węgla,
zawierającymi w swojej strukturze pierścień cyklopentanowy. WyróŜnia się
trzy główne klasy prostaglandyn (PG). Są to: PGA, PGE i PGFα.

Tromboksany (TX) noszą tę nazwę z uwagi na ich

„prozakrzepowe”

właściwości.

RóŜnią

się

prostaglandyn

charakterem pierścienia. Pierścień tromboksanu jest sześcioczłonowy,
zawiera dodatkowo atom tlenu. Tromboksany występują w dwóch
postaciach A i B.

Właściwości

biologiczne

prostaglandyn

tromboksanów.

Prostaglandyny hamują lipolizę, zatrzymują Na

i wodę. Są naturalnymi

mediatorami procesu zapalnego. Wstrzykniecie PGE, lub PGE

wywołuje  lokalnie  objawy  zapalenia,  w  postaci  zaczerwienienia
i  wzrostu  temperatury,  jako  następstwa  rozszerzenia  małych  naczyń
krwionośnych.  Wywołuje  obrzęk  z  powodu  wzrostu  przepuszczalności
naczyń  włosowatych.  PGE

zwiększa nasilenie i czas trwania bólu.

Tromboksany agregują płytki krwi, kurczą naczynia krwionośne,
sprzyjają powstawaniu zakrzepów wewnątrznaczyniowych.

Biosynteza poszczególnych prostaglandyn jest zróŜnicowana

narządowo. Na przykład w nerce i w śledzionie powstają głównie
PGE

i PGF

2α

. Komórki ścian naczyniowych produkują głównie

PGI

. W sercu powstają w przybliŜeniu jednakowe ilości PGE

PGF

2α

i PGI

.TXA

powstaje głównie w płytkach krwi.

Tromboksany powstają przez przekształcenie prostaglandyn:

PGG

i PGH

. Synteza tromboksanu zachodzi przede wszystkim

w siateczce endoplazmatycznej płuc i płytek krwi.

Leukotrieny

są

takŜe

dwudziestowęglowymi,

monokarboksylowymi, nienasyconymi kwasami tłuszczowymi.
Podobnie jak prostaglandyny i tromboksany powstają z kwasu
arachidonowego.

Leukotrieny zalicza się do mediatorów procesu zapalnego.

Mają  zdolność  do  powolnego  kurczenia  mięśni  gładkich  dróg
oddechowych  i  przewodu  pokarmowego  oraz  zwiększania
przepuszczalności  naczyń  włosowatych,  co  sprzyja  powstawaniu
obrzęków

zapalnych.

Pobudzają

migrację

leukocytów

obojętnochłonnych i kwasochłonnych do miejsc objętych
procesem zapalnym.