Wybrane hormony peptydowe

i związane z nimi zagadnienia

Joanna Wilińska II B

Menu

• Definicja hormonów peptydowych

• Synteza hormonów

• Oksytocyna

• Wazopresyna

• Erytropoetyna

• Insulina

• Glutation

• Bibliografia

Koniec

Definicja hormonów

peptydowych

•

Hormony (poli)peptydowe (hormony glikoproteidowe) zwane też hormonami

białkowymi to grupa hormonów o zbliżonej budowie peptydowej.

•

Istnieje kilkadziesiąt różnych hormonów peptydowych, które spełniają

najrozmaitsze funkcje regulacyjne w organizmach zwierząt i w organizmie

człowieka.

•

Do najbardziej znanych należą hormony wytwarzane przez tylny płat przysadki

mózgowej: oksytocyna i wazopresyna . Następne to: insulina, kortykotropina

(ACTH, wytwarzana przez przedni płat przysadki mózgowej i pobudzająca wzrost

kory nadnercza i wydzielanie kortykosterydów), sekretyna (hormon tkankowy

pobudzający trzustkę do produkcji soku trawiennego wytwarzana w przewodzie

pokarmowym), angiotensyna (hormon tkankowy regulujący ciśnienie krwi i

skurcze mięśni gładkich).

•

Inne znane hormony peptydowe to: glutation i hormony tropowe przysadki

mózgowej.

Synteza hormonów

Translacja, czyli synteza białka

(w tym wypadku hormonów

które są krótkim lub długim

łańcuchem peptydowym), to

przekształcenie 4-literowego

kodu zasad w kwasach

nukleinowych w 20-

aminokwasowy alfabet białek.

Translacja obejmuje

skoordynowane

funkcjonowanie

makrocząsteczek ponad 100

różnych rodzajów, w tym

białek i RNA wchodzących w

skład rybosomów, mRNA,

połączonych z tRNA

aminokwasów i szeregu innych

czynników.

Oksytocyna

• Budowa i funkcje
• Laktacja
• Oksytocyna hormonem miłości
• Oksytocyna zabezpiecza mózg dziecka

podczas porodu - artykuł

Budowa i funkcje oksytocyny

Oksytocyna (OXY) to 9-

peptyd, hormon
wydzielany przez
podwzgórze. Stymuluje
skurcze macicy i ścian
jajowodów, pobudza
wydzielanie mleka i
kontroluje zachowania
rozrodcze i
macierzyńskie.

Laktacja

Laktacja jest procesem wytwarzania mleka. W czasie ciąży wysoki

poziom hormonów żeńskich – estrogenów i progesteronu

produkowanych przez ciałko żółte i przez łożysko stymuluje rozwój

gruczołów i przewodów mlecznych. W efekcie piersi powiększają

się. W ciągu kilku pierwszych dni po przyjściu na świat dziecka

gruczoły mleczna produkują płyn zwany siarą, zawierający białko i

laktozę, lecz niewiele tłuszczu. Produkcję mleka stymuluje hormon

zwany prolaktyną; zazwyczaj już trzeciego dnia po porodzie mleko

wytwarzane jest w gruczołach mlecznych. Gdy niemowlę ssie pierś

matki, przysadka uwalnia prolaktynę i oksytocynę w wyniku reakcji

odruchowej. Oksytocyna stymuluje skurcze w komórkach

otaczających pęcherzyki gruczołowe i w ten sposób mleko z

pęcherzyków gruczołowych wydzielane jest pod ciśnieniem do

przewodów mlecznych.

Oksytocyna hormonem miłosci

Prawdziwym omnibusem wśród hormonów jest

oksytocyna. Substancja ta funkcjonuje między innymi

jako hormon miłości, pieszczot, orgazmu, ale także więzi.

Przypuszczalnie jest to nawet klucz do wszystkich

międzyludzkich związków w ogóle. W każdym razie dla

naukowców oksytocyna stanowi od kilku lat w

najwyższym stopniu interesujący i wielce obiecujący

przedmiot badań. Ten wszechstronny hormon

uczestniczy zarówno w reakcjach czysto fizycznych, jak

również w związanych z nimi uczuciach. Oksytocyna jest

odpowiedzialna za wywołanie skurczów macicy podczas

porodu i za laktację, a z drugiej strony odpowiada

przypuszczalnie również za rozwój uczuć

macierzyńskich. Oksytocyna stymuluje erekcję u

mężczyzn i powoduje u nich kurcze nasieniowodów i

kanalików nasiennych, a macicy u kobiet podczas

orgazmu. Równocześnie zapewnia błogie uczucie

odprężenia i trudne do zdefiniowania uczucie szczęścia

po szczytowaniu. Zjawisko to zbadał i opisał londyński

neuroendokrynolog Stafford Lightman wraz z zespołem.

Naukowcy ci odkryli, że podczas ejakulacji poziom

oksytocyny w krwi mężczyzny zwiększa się trzykrotnie,

po to, aby mniej więcej po półgodzinie znowu spaść do

normalnej wartości. Poza tym oksytocyna generalnie

wspiera budowanie i cementowanie więzi pomiędzy

partnerami.

Wytwarzana przez organizm matki podczas porodu oksytocyna

zabezpiecza mózg dziecka przed uszkodzeniami — wykazały

nowe badania na szczurach.

W związku z odkryciem naukowcy chcą sprawdzić, czy planowane

cesarskie cięcie, kiedy nie następuje skok stężenia hormonu,

może zaburzyć normalny rozwój mózgu.

Yehezkel Ben-Ari i zespół ze Śródziemnomorskiego Instytutu

Neurobiologii w Marsylii porównywali tkankę mózgową szczurów

urodzonych siłami natury i w wyniku cesarskiego cięcia. Neurony

tych pierwszych nie reagowały na pobudzenie GABA-ergiczne, a

u tych drugich przynajmniej 50% komórek nerwowych

odpowiadało na takie sygnały.

Kiedy akademicy podali zwierzętom atosiban, lek blokujący

działanie oksytocyny, neurony były łatwiej pobudzane przez GABA

(kwas γ-aminomasłowy). W ten sposób udowodniono, że

oksytocyna jest hormonem powodującym u naturalnie urodzonych

szczurów zmniejszenie wrażliwości na GABA.

W czasie porodu wzrasta stężenie różnych hormonów, m.in.

prostaglandyn oraz oksytocyny. Tej ostatniej wskutek nacisku

wywieranego przez główkę dziecka na szyjkę macicy.

Ben-Ari uznaje, że "uspokajając" neurony, oksytocyna może

zapobiegać uszkodzeniu mózgu w warunkach niedotlenienia.

Zespół Francuzów wykazał, że komórki nerwowe urodzonych

siłami natury szczurząt żyły przez godzinę w roztworze

niezawierającym tlenu. Neurony od młodych, których matkom

podano atosiban, przeżyły nieco krócej, bo 40 minut.

Zmniejszając reaktywność neuronów, oksytocyna redukuje ilość

tlenu potrzebną do wytworzenia energii. A to z pewnością przydaje

się w czasie długich czy ciężkich porodów.

Członek ekipy naukowców, Rustem Khazipov, porównuje stan

wywoływany przez hormon do oszczędzającego prąd stanu

czuwania w komputerze czy telewizorze.

Ben-Ari utrzymuje, że wystawienie neuronów podczas porodu na

oddziaływanie dużych stężeń oksytocyny przyspiesza ich

dojrzewanie.

Część ekspertów uważa jednak, że dzieci przychodzące na świat

w wyniku cesarskiego cięcia nie są narażone na niedotlenienie w

takim stopniu jak maluchy urodzone siłami natury, nie trzeba im

więc tak bardzo ochrony oksytocyny.

Wazopresyna

• Budowa i funkcja
• Etapy powstawania moczu
• Regulacja wydzielania ADH
• Moczówka prosta

Wazopresyna – budowa i

funkcje

Przepuszczalność ścian kanalików zbiorczych regulowana jest

przez hormon antydiuretyczny (ADH) czyli wazopresynę. Gdy

organizm musi zatrzymać wodę, ADH uwalniany jest z tylnego

płata przysadki mózgowej. Hormon ten działa na ściany

kanalików zbiorczych, zwiększając ich przepuszczalność dla

wody. Tym samym znaczna ilość wody ulega resorpcji w

kabalikach zwrotnych, a powstały mocz zawiera mało wody i jest

wysoce stężony.

Regulacja wydzielania ADH

Wydzielanie ADH jest pobudzane przez specjalne receptory i

podwzgórzu. Gdy spożycie płynów jest niewielkie, organizm

zaczyna zwolna się odwadniać, a tym samym objętość krwi się

zmniejsza. W miarę spadku objętości krwi rośnie stężenie soli w niej

rozpuszczonych. Receptory w podwzgórzu są wrażliwe na zmiany

ciśnienia osmotycznego i stymulują tylny płat przysadki mózgowej

do wydzielania ADH. Ośrodek pragnienia w podwzgórzu także

reaguje na odwodnienie, a jego pobudzenie stymuluje potrzebę

zaspokojenia pragnienia. Gdy spożycie płynów jest znaczne, krew

ulega rozcieńczeniu, a jej ciśnienie osmotyczne spada. Zmniejsza

się wydzielanie ADH w przysadce mózgowej, co powoduje

zmniejszoną wydajność resorpcji z kanalików zwrotnych.

Wytwarzane są wówczas znaczne objętości rozcieńczonego moczu.

Etapy powstawania moczu

Moczówka prosta

Zaburzeniom czynnościowym przysadki mózgowej

towarzyszy niedostateczna produkcja ADH. Może to

powodować moczówkę prostą. Choroba ta może również

wynikać z nabytego stanu niewrażliwości nerek na ADH.

Woda nie jest resorbowana w kanalikach zbiorczych

wystarczająco skutecznie i wytwarzana jest ogromna

ilość moczy; w zaawansowanych stanach choroby może

dochodzić do wydalania 20 l moczu dziennie. Pod

groźbą niebezpiecznego w skutkach odwodnienia, chory

na dobrą sprawę musi pić stale, by wyrównać utratę

płynów. Leczniczo podawane są zastrzyki z

wazopresyny oraz ADH w spray’u do nosa.

Erytropoetyna

• Krótko o erytropoetynie
• Działanie erytropoetyny
• Erytropoetyna, a sport

Krótko o erytropoetynie

• Erytropoetyna (skrót EPO, ATC: B 03 XA 01) – glikoproteinowy

hormon peptydowy, którego główną funkcją jest stymulacja różnych

etapów erytropoezy, co prowadzi do zwiększenia produkcji

erytrocytów przez szpik kostny.

• Erytropoetyna powstaje z przekształcenia erytropoetynogenu (α2-

globulina produkowana w wątrobie) pod wpływem erytrogeniny

uwalnianej z komórek kanalików nerkowych. Jest także wytwarzana

w wątrobie (głównie w życiu płodowym), mózgu i macicy.

• Erytropoetyna wywiera swoje działanie poprzez połączenie ze

specyficznym receptorem erytropoetynowym (EpoR).

• Prawidłowe stężenie endogennej erytropoetyny u ludzi wynosi 6–32

µg/ml. Rytm dobowy wykazuje najwyższe wartości w godzinach

nocnych i najniższe w godzinach porannych.

• Erytropoetyna jest stosowana jako lek u pacjentów chorujących na

niewydolność nerek (głównie u pacjentów dializowanych), w

hematologii, a także jako lek pomocniczy w onkologii.

Działanie erytropoetyny

Zwiększenie produkcji erytropoetyny następuje w wyniku spadku

utlenowania krwi płynącej w tętnicach nerkowych. Erytropoetyna

wpływa na komórki macierzyste szpiku kostnego, zwiększając

produkcję prekursorów komórek szeregu czerwonokrwinkowego, a

zatem zwiększając wytwarzanie erytrocytów.

Sport i erytropoetyna

Działanie erytropoetyny wykorzystywane jest,

niezgodnie z prawem, także przez sportowców

jako środek dopingowy. EPO podnosi

utlenowanie krwi, przez co mięśnie są zdolne do

zwiększonego wysiłku. Historia pamięta

przypadki gdy sportowcom odbierano złote

medale po testach na doping, po wykryciu

zwiększonego poziomu EPO we krwi.

Ciekawostką jest, że istnieją ludzie którzy

naturalnie mają podwyższony poziom

erytropoetyny we krwi i często odnoszą oni

spektakularne sukcesy sportowe.

Insulina

• Budowa i mechanizm działania
• Działanie antagonistyczne insuliny i

glukagonu

• Objawy cukrzycy
• 4 typy insuliny ludzkiej

Budowa i mechanizm

działania

Insulina wydzielana przez tzw. beta-komórki trzustki jest jednym z

najważniejszych hormonów organizmu. Dzięki niej do wszystkich

komórek wnikają cząsteczki odżywcze - glukozy (cukru),

budulcowe - białka oraz tłuszcze. Zaczyna działać po każdym

posiłku, sprawiając, że uwalniany przez wątrobę cukier jest

szybko wchłaniany przez komórki i "spalany" lub przetwarzany w

zapasowe substancje energetyczne. Potem insulina ulega

zniszczeniu, dlatego organizm musi ją stale produkować. Gdy

insuliny nie ma wcale, jest mało, lub nie działa prawidłowo,

glukoza zamiast dotrzeć i "nasycić głodne komórki", pozostanie w

krwioobiegu, a potem wydalana jest z moczem.

Insulina i glukagon

• Glukagon działa w

stosunku do insuliny

antagonistycznie,

powodując wzrost

poziomu glukozy we krwi.

Pobudza ona mianowicie

komórki wątroby do

zamiany glikogenu w

glukozę w procesie

zwanym glikogenolizą

oraz stymuluje komórki

wątroby do wytwarzania

glukozy z innych

metabolitów w procesie

glukoneogenezy.

Objawy cukrzycy

Przy cukrzycy typu I w organizmie w ogóle nie ma insuliny lub jest

niewiele. To schorzenie uwarunkowane głównie genetycznie. Może

ujawnić się po każdej chorobie - zwłaszcza infekcji wirusowej - np.

śwince, po stresie albo bez żadnego powodu. Ponieważ nie daje

objawów charakterystycznych tylko dla siebie, może też przez wiele

lat pozostać niewykryte. Są jednak pewne symptomy, które powinny

skłonić rodziców do poddania dziecka badaniom na obecność cukru

we krwi i moczu. Są to: SUCHA SKÓRA, ODWODNIENIE

objawiające się WZMOŻONYM PRAGNIENIEM, CZĘSTE

ODDAWANIE MOCZU oraz CHUDNIĘCIE mimo dużego apetytu.

Towarzyszy im ogólne, chroniczne OSŁABIENIE, a potem bolesne

SKURCZE PODUDZI czy ZABURZENIA WIDZENIA. W skrajnych

przypadkach w powietrzu wydychanym przez dziecko i w jego

moczu można wyczuć zapach ACETONU - zmywacza do paznokci -

to znak, że płuca i nerki wydalają szkodliwe produkty przemiany

glukozy.

4 typy insuliny ludzkiej

Pomiędzy 8, a 24
godziną.

Pomiędzy 5, a 12
godz.

Pomiędzy 1,5, a 2,5
godz.

Pomiędzy 1, a 2
godziną

Szczyt działania

Po 4 godz.

Po 2 godz.

Po 30 min.

Po 10 min.

Początek
działania

28 godz.

22 godz.

6 godz.

4 godz.

Czas działania

O najdłuższym czasie
działania, mętne

O przedłużonym
działaniu, zawsze
mętna

Krótkodziałająca,
krystaliczna, zawsze
przezroczysta

Działa bezpośrednio,
krótkodziałająca

Charakterystyka

Humulin U
Ultratard

Insulatard Protaphan
Humulina N Insuman
Basal

Actrapid
Humulina R
Insuman Rapid

Humalog

Typ insuliny

Glutation

• Budowa
• Antyoksydacja
• Jak zwiększyć poziom glutationu?

Antyoksydacja

Antyoksydacja, czyli usuwanie z organizmu szkodliwych związków, występujących w postaci

wolnych rodników, to jeden z naturalnych procesów biologicznych. Naturalne antyoksydanty, w

tym wspomniany glutation, występują we krwi, w surowicy i wewnątrz komórek.

Już w latach 60. ubiegłego stulecia profesor Zbigniew Dąbrowski, histochemik z Uniwersytetu

Jagiellońskiego, obecnie kierownik Instytutu Zoologii na Wydziale Biologii i Nauk o Ziemi UJ,

badał poziom glutationu w wątrobie gryzoni żyjących w zanieczyszczonym środowisku.

Badania nad tym szczególnym antyoksydantem prowadzone są obecnie na znacznie większą

skalę. „Wiadomo już, że u człowieka białka bogate w cysteinę, pozwalającą stworzyć glutation,

najliczniej występują w łożysku, wątrobie oraz w surowicy mleka matki zwanej siarą” – wymienia

współpracująca z Dąbrowskim Alicja Zobel. Znana jest budowa i mechanizm działania tego

związku. „Występuje on jako cząsteczka zbudowana z trzech aminokwasów. Dwa z tych

aminokwasów łączą się i „wyłapują” toksyny. Następnie przechodzą w takim kompleksie przez

błonę komórkową i „wyrzucają” toksyny z komórek” – wyjaśnia Zobel.

Glutation nazywany jest przez biologów mistrzem antyoksydacji i odtruwania. Z naukowego

punktu widzenia substancja ta ma ogromne znaczenie dla rozwoju wiedzy o ludzkim systemie

odpornościowym. Jednak badaniami nad glutationem nie interesują się duże koncerny

farmaceutyczne, bo - chociaż można wyprodukować go w warunkach laboratoryjnych - jest

trawiony w przewodzie pokarmowym człowieka.

Glutation

Glutation to niewielka cząsteczka o zaskakujących właściwościach. Może

być odtrutką dla organizmu człowieka, zwiększa ogólną odporność,

zapobiega chorobom cywilizacyjnym. Złożony z trzech aminokwasów

związek, znany już w XIX wieku, do dziś jest przedmiotem badań biologów.

Poziom glutationu

W Polsce przeprowadzenie testu na poziom glutationu jest niemal niemożliwe. Badaniami takimi

zajmują się wyłącznie wyspecjalizowane ośrodki akademickie.

Najbardziej zaawansowany test histologiczny opracował na Uniwersytecie Jagiellońskim prof.

Dąbrowski. W ramach prowadzonego przez niego projektu badawczego analizę krwi wykonano

ciężarnym kobietom z najbardziej zanieczyszczonych terenów Krakowa. Cenę jednego testu prof.

Zobel szacuje na ok. 20 dolarów amerykańskich. W Warszawie podobne badania prowadzi

Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego.

Pomimo niedostępności testów, możemy podjąć skuteczne działania zmierzające do

podwyższenia poziomu glutationu w naszych komórkach. Wystarczy właściwie się odżywiać.

Białka bogate w cysteinę zawarte są w jajach i pełnotłustych produktach mlecznych.

Według prof. Zobel, głoszone przez dietetyków poglądy o szkodliwości mleka z wysoką

zawartością tłuszczu mogą nam bardziej zaszkodzić niż pomóc.

Zobel przychyla się do powszechnej opinii o zbawiennym wpływie mleka matki na organizm

niemowlęcia. „Pełnowartościowa surowica kobiecego mleka, czyli siara produkowana przez kilka

dni po porodzie, to nieocenione źródło białek, z których syntetyzowany jest glutation” – mówi.

Naturalne karmienie dziecka znalazło się również na liście wskazówek WWF. Lista obejmuje

najlepsze sposoby na zmniejszenie ryzyka zatrucia organizmu.

Bibliografia

• Villee Solomon Berg Martin ‘Biologia‘

• 'Biologia 2' wydawnictwo GWO

• sterydy.net

• cukrzyca.webpark.pl

• niepelnosprawni.pl

• wikipedia.pl

• ksiazka.net.pl

• kopalniawiedzy.pl

• mpancz.webpark.pl

• biolog.pl