HORMONY

Hormon jest substancją regulacyjną, produkowaną przez wyspecjalizowany narząd gruczołowy.

Jest transportowany poprzez krew do komórek docelowych, czyli takich, które na swojej powierzchni, w cytoplazmie lub w jądrze posiadają specyficzny dla niego receptor.

Niektóre hormony (hormony tkankowe) są produkowane przez komórki rozproszone w różnych tkankach.

Związanie hormonu przez receptor uruchamia ciąg reakcji pobudzających bądż hamujących określone procesy metaboliczne lub procesy transkrypcji genów.

Hormony, pod względem ich natury chemicznej dzieli się na:

1. Peptydowe i białkowe

2. Pochodne aminokwasów

3. Steroidowe

Hormony peptydowe i białkowe produkowane są przez:

Przysadke mozgową, podwzgórza, łożysko, przytarczyce, trzustkę.

Insulina:

Produkowana przez komórki-beta trzustki, reguluje metabolizm energetyczny.

Wydzielanie insuliny jest ściśle skoordynowany z uwalnianiem glukagonu; regulowana jest przez zawartość glukozy.

Spożycie węglowodanów prowadzi do wzrostu stężenia glukozy we krwi i jest sygnałem do zwiększonego wydzielania insuliny i zmniejszenia wydzielania glukagonu.

Synteza i wydzielanie insuliny obniża się w stanie hipoglikemii i pod działaniem stresu.

Insulina pobudza transport glukozy do wnętrza komórek, poprzez zwiększanie liczby przenośników tego cukru w błonach plazmatycznych.

Wpływ insuliny na metabolizm:

1. Węglowodanów:

Obniża stężenie glukozy we krwi. W wątrobie hamuje glukogenezę i glikogenolizę. W mięśniach i w wątrobie zwiększa glikogenogenezę. W mięśniach i w tkance tłuszczowej wzmaga wychwyt glukozy poprzez zwiększenie liczby przenośników.

1. Lipidów:

W tkance tł. Zmniejsza uwalnianie kwasów tł. Obniża stężenie krążących kwasów tł. Oraz nasila lipogenezę.

1. Białka:

Pobudza transport aminokwasów do komórki i syntezę białka w większości tkanek.

Glukagon

Należy do grupy hormonów, która wraz z adrenaliną, kortyzolem i hormonem wzrostu są określane, jako hormony przeciwregulacyjne – działające przeciwstawnie do insuliny.

Obniżanie stężenia glukozy jest sygnałem do wydzielania glukagonu.

Glukagon zapobiega hipoglikemii.

Podwyższony poziom adrenaliny pobudza uwalnianie glukagonu.

Cukrzyca:

Zniszczenie komórek beta powoduje zanik wydzielania insuliny i niekontrolowanie działanie glukagonu.

Rozwija się zespół chorobowy zwany cukrzycą ( typu I)

Jest do choroba metaboliczna w przebiegu której dochodzi przede wszystkim do spowolnienia przemiany materii.

Sumarycznym efektem metabolicznym jest narastająca hiperglikemia.

Zmniejsza się zuzycie glukozy w procesie glikolizy oraz w szlaku pentozo fosforanowym.

Następuje również spowolnienie glikogenogenezy, nasilenie procesu glukoneogenezy.

Zmniejszenie zawartości szczawiooctanu (zahamowana glikoliza) zmniejsza możliwości utleniania grup acetylowych cyklu Krebsa.

Jednocześnie nasila się rozpad kwasów tłuszczowych.

Nadmiar acetylo-S-CoA jest przetwarzany w ciała ketonowe.

Hormony przysadki mózgowej:

1. Przedni płat:

Hormon wzrostu (somatotropowy) jest silnym hormonem anabolicznym.

Hormon adrenokortykotropowy (ACTH)pobudza korę nadnerczy do syntezy glukokortykoidów.

H. tyreotropowy (TSH) pobudza komórki tarczycy do wytwarzania i wydzielania hormonów.

H. pobudzający pęcherzyki Graffa (FSH)

H. lutenizujący (LH)

Prolaktyna

1. Pośredni płat

Intermedyna (MSH) pobudza proces syntezy melanin w melanocytach.

1. Tylny płat:

Oksytocyna pobudza czynność skurczową macicy w czasie porodu

Wazopresyna hormon antydiuretyczny, pobudza resorpcję moczu pierwotnego w kanalikach nerkowych.

Inne hormony peptydowo-białkowe

Gonadotropina kosmówkowa h. ciążowy

Parathormon i kalcytonina regulują gospodarkę jonami Ca2+.

Hormony tkankowe

Gastryna

Sekretyna
Cholecystokinina (CCK)

Regulują funkcje przewodu pokarmowego.

Hormony pochodne aminokwasów

1. Hormony tarczycy

Tyroksyna (T4) i trójjodotyronina (T3) sąpochodymi tyrozyny, jako jedyne zawierają ogranicznie związany jod. Komórki pęcherzyków tarczycy syntetyzują białko – tyreoglobulinę, degradacja której uwalnia T3 i T4

Hormony tarczycy stymulują procesy kataboliczne, dostarczające energii, między innymi pobudzają syntezę enzymów lipolitycznych.

W patologii ludzkiej rownie często spotyka się objawy nadczynności jak i niedoczynności tarczycy. W przeszłości niedoczynność tarczycy była zjawiskiem powszechnym.

Nadmierna stymulacja tarczycy przez TSH albo przez autoprzeciwciało IgG pod nazwą LATS prowadzi do powiększenia objętości i nadczynności tarczycy.

1. Aminy ketecholowe

Adrenalina powstaje przede wszystkim w rdzeniu nadnerczy. Jest neuroprzekaźnikiem w OUN. Wskazuje silne działanie sympatykotoniczne – zwęża naczynia obwodowe, podnosi ciśnie tętnicze, przyśpiesza czynność serca,rozluźnia mięsnie gładkie przewodu pokarmowego i oskrzeli.

Pobudza glikogenezę w watrobie oraz lipolizę w tkance tłuszczowej i syntezę glukagonu.

Noradrenalina jest neuroprzekaźnikiem w centralnym UN.

Dopamina powstaje jako metabolit pośredni w trakcie przemiany tyrozyny do noradrenaliny i adrenaliny. Jest mediatorem synaptycznym.

1. Inne hormony pochodzenia aminokwasowego

Histamina, serotonina 5-hydroksytryptamina

Melatonina - kontrowersyjny hormon, produkowany przez szyszynkę. Przypisuje się mu udział w regulacji rytmów biologicznych i w fizjologii snu.

Hormony steroidowe

Hormony steroidowe są pochodnymi cyklopentanoperhydrofenantrenu.

Substratem zużywanym do ich syntezy jest cholesterol.

Większość krążących w osoczu steroidów wiąże się z białkami osocza.

Mineralokortykoidy

Zawierają 21 atomów węgla. Najaktywniejszy jest aldosteron, drugim pod względem aktywności jest dezoksykortykosteron.

Powstają w warstwie kłębkowej kory nadnerczy.

Efektem ich działania jest oszczędzanie wody i Na+, a pobudzanie wydzielania K+.

Pobudzają ciśnienie tetnicze.

Glukokortykoidy

Kortykosteron, kortyzon i kortyzol.

Zawieraja 21 atomów wegla. Powstają w warstwie pasmowej i siatkowej kory nadnerczy. Ich synteza jest pobudzana przez ACTH.

Glukokortykoidy pobudzaja glukoneogenezę poprzez wzmożenie proteolizy białek zawierających aminokwasy glukogenne oraz aktywację enzymów glukoneogenezy.

Wzmacniają glikogenogenezę.

Pobudzają lokalnie lipolizę, pobudzając równocześnie lipogenezę w innych częściach ciała.

W fizjologicznych stężeniach wywierają efekt anaboliczny ametabolizm białkowy, wysokie dawki wywierają efekt kataboliczny.

Glukokortykoidy ułatwiają adaptacje organizmy do stresu, poprzez hamowanie niektórych reakcji immunologicznych ponadto zmniejszają syntezę mediatorów procesu zapalnego.

Syntetyczne steroidy prednizon i prednizolon, stosowane SA jako leki o działaniu przeciwzapalnym i przeciwalergicznym.

Estrogeny

17-beta-estradiol (najaktywniejszy) estron, estriol

Zawierają 18 atomów węgla.

Są produkowane głownie przez komórki ziarniste pęcherzyków Graafa

Ich wydzielanie jest pobudzane przez przysadkowy FSH

Regulują cykl płciowy u kobiety w czasie pierwszej, folikularnej fazy cyklu.

Gestageny

Głownym jest progesteron.

Zawieraja 21 atomów węgla.

Są produkowane przez ciałko żółte regulują drugą, sekrecyjna fazę cyklu płciowego.

Są hormonami progestrgennymi (prociązowymi).

Androgeny

Testosteron, dihydrotestosteron i androstendiol

Zawierają 19 atomów węgla.

Pobudzają funkcje prokreacyjne gonad męskich, rozwój drugorzędnych cech płciowych oraz wydzielają siny efekt anaboliczny

Syntetyczne pochodne androgenów są stosowane jako leki anaboliczne.

Transport hormonów steroidowych

Wymaga osoczowych przenośników białkowych

Tylko wolne hormony steroidowe mogą reagować z ich receptorami, dlatego białkowym przenośnikom przepisuje się funkcje regulujące dostępność tych hormonów do komórek docelowych.

Mechanizm interakcji hormonów z komórką

Hormon może pełnić swa funkcje tylko wtedy, gdy zostanie związany przez specyficzny dla niego receptor w komórce docelowej.

Ogranicza przepuszczalność błon plazmatycznych sprawia, iż większość hormonów jest wiązana przez komórkę docelowa poprzez receptory błonowe.

Tylko steroidy i h. tarczycy wnikają do wnętrza komórki.

Receptory błonowe

Większosc hormonów działa na kom docelową poprzez receptor błonowy, współdziałający z cyklazą adenylanową lub fosfolipazą C oraz białkiem G (części błony komorkowej)

Hormony wysyłaja sygnał do wnętrza kom za pośrednictwem wtórnego przekaźnika, którym może być cykliczny 3’5’AMP, 3’5GMP, diacyloglicerol i inozytolo-tris-fosforam, jony Ca2+ i tlenek azotu.

Receptory cytosolowe i jądrowe

Receptory hormonów steroidowych zlokalizowane są w cytozolu, a hormonów tarczycy w jądrze komórkowyccytozolu, a hormonów tarczycy w jądrze komórkowych

Nie korzystaja one z wtórnych przekaźników.

Są zaliczane do rodziny białek regulowanych, tworzących kompleksy z DNA, które modyfikują ekspresje genów ( podobnie jak czynniki transkrypcyjne).