A hormonok a sejtek közötti kémiai kommunikációt biztosítják, mely összehangolja a szervek működését és az aktuális igényekhez igazítja azt.

Átírás

1 71. Az endokrin szabályozás alapelvei 72. A hypothalamo-hypophysealis (neuroendokrin) rendszer általános jellemzése A hormonok a sejtek közötti kémiai kommunikációt biztosítják, mely összehangolja a szervek működését és az aktuális igényekhez igazítja azt. A legtöbb sejt tud kémiai mediátorokat a környezetébe juttatni, melyek révén a környező sejtek működését módosítja. Pl. adenozin a szöveti anyagcsere fokozódásakor értágulat, véráramlás fokozódás Hormonok szabályozó működése: Anyagcsere Környezet változásaihoz való alkalmazkodás (pl. stressz) Reprodukció Növekedés

2 Kémiai jelátvitel módjai Makrophag Hormonok, citokinek és neurotranszmitterek nem határolhatóak el élesen egymástól! Effektor sejt Effektor sejt T-helper szinapszis T-helper B-lymphocyta + Intrakrin hatás Endokrin rendszer Immunrendszer Idegrendszer

3 HORMON ENDOKRINOLÓGIA TÖRTÉNETE 1902 szekretin ormao serkenteni KASZTRÁLT ÉNEKESEK William Bayliss ( ) Ernest Starling ( ) Carlo Maria Michelangelo Nicola Broschi Farinelli ( ) HORMONTERMELŐ SZERV JELENTŐSÉGÉNEK FELISMERÉSE INZULIN Arnold Adolf Berthold ( ) kappan Frederick Banting Orvosi és élettani Nobel díj (1923) Berthold kakas herét transzplantált kappanok hasüregébe, aminek következtében a kappanok hím külső jegyeket vettek fel (taréj). Az állatok boncolásakor az átültetett here revaszkularizációját figyelte meg.

4 Belsőelválasztású mirigyek Agyalapi mirigy elülső lebenye (Adenohypophysis) Pajzsmirigy Mellékpajzsmirigy Diffúz endokrin rendszer Központi idegrendszer (Hypothalamus) Pajzsmirigy C sejtjei Thymus Tüdő epithelsejtek Mellékvesekéreg Hasnyálmirigy Langerhans szigetei Szív pitvar Vese Tápcsatorna + Placenta Petefészek Here Zsírszövet Szöveti hormonok: prosztaglandinok

5 Hormonok kémiai szerkezete 1) Fehérje- és peptidhormonok (Glikoproteinhormonok) a legtöbb hormon 2) Szteroid hormonok Mellékvesekéreg-, Gonádok-, Placenta hormonok, Kalcitriol 3) Tirozin aminosav származékai Katecholaminok (Adrenalin, Noradrenalin, Dopamin) Pajzsmirigy hormonok (Tiroxin, Trijód-tironin) Hormonok oldékonysága Hidrofil (vízben): Fehérje- és peptidhormonok, Katecholaminok Lipofil (zsírban): Szteroid hormonok, pajzsmirigy hormonok Az oldékonyság döntően befolyásolja a hormon biológiai tulajdonságait!

6 Peptidhormonok bioszintézise A fehérje szintézis általános elvei szerint sejtmag DNS endoplazmás retikulum ribosoma ciszterna preprohormon prohormon Golgiapparátus Granulum sejtmembrán

7 Peptid hormonok érése A-lánc B-lánc Mivel a C-peptid az inzulinnal együtt, azonos mennyiségben keletkezik, klinikai vizsgálatokban az inzulin szekréció markereként használható.

8 Adenohypophysis Pre-pro-opiomelanokortin (POMC) szignál peptid N-terminális peptid β-lipotropin összes POMC sejt Adenohypophysis γ-lipotropin β-endorphin egyéb POMC sejtek (MVV, gonád, bronchus epithel) ACTH - Adrenokortikotrop hormon MSH - Melanocitastimuláló hormon CLIP Corticotropin-like Intermediate Lobe Peptide Melanokortin receptorok: MC 1 R - keratinocyták MC 2 R ACTH hatás stb.

9 Vér LDL sejtben szintetizált Szteroid hormonok bioszintézise Androsztándiol Szintézis helye: Endoplazmás retikulum Mitokondriumok Enzimcsoportok: Citokróm P450 enzimcsalád Hidroxiszteroid-dehidrogenázok DHEAS = Dehidroepiandroszteron szulfát

10 koleszterin C 21 progeszteron aldoszteron kortizol C 19 C 18 tesztoszteron ösztradiol

11 Hormon raktározás/szekréció Fehérje- és peptidhormonok, Katecholaminok: szekrétoros vezikulákban tárolódnak, igény esetén exocitózissal ürülnek Lipofil hormonok: szintézisüket követően nem tárolódnak, azonnal kidiffundálnak a sejtből Koleszterin citoplazmatikus zsírcseppek (koleszterin észter) formájában tárolódhat. A pajzsmirigy hormonok extracellulárisan raktározódnak.

12 menstruáció Hormonok szekréciójának ritmusa Percek petesejt érés Hónap percek Órák napok Teljes élettartam órák Cirkadián ritmus alvás évek 24 óra GnRH: Gonadotropin releasing hormon STH: Növekedési hormon

13 Hormonok féléletideje: az az időtartam, ami alatt a plazma hormon koncentrációja a felére csökken.

14 Hormonkoncentrációk a vérben: nagyon alacsony, általában nem stabil! A hormon termelése, felszabadulása és lebomlása határozza meg mol/l Mérése: Biológiai hatás alapján Radioimmunoassay (RIA) Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) Ellenanyag Hormon Jelölt hormon A kapcsolódás mértéke az arányuktól függ

15 A véráramba kerülő hormon általában biológiailag aktív. Bizonyos hormonok a perifériás szövetekben aktiválódhatnak. Tiroxin (T 4 ) Trijód-tironin (T 3 ) Tesztoszteron 5α-Dihidrotesztoszteron Hormonok transzportja a vérben A hidrofil hormonok általában szabad formában keringenek a vérben. A lipofil hormonok a plazma transzport fehérjéihez kapcsolódnak. Transzport fehérjék: Pre-albumin, Albumin, Globulinok (specifikus a hormon csoportokra) CSAK a szabad hormon aktív biológiai szempontból!

16 Hormonok inaktiválódása/lebomlása Máj, vese (peptid hormonok proteolitikus bontása) Máj (Szteroidhormonok szulfáttal, glukuronsavval konjugálódnak) Hormonreceptorok 1 hormon több receptor (ADH V 1,V 2 ) több hormon 1 receptor (Bizonyos receptorok több hasonló szerkezetű hormont is képesek megkötni) Autoantitestek (TSH receptor elleni stimuláló antitestek - Basedow-kór)

17 Hatás Hormonreceptorok Intracelluláris szignáltranszdukció Hormonreceptorok: 1) Membránreceptorok (hidrofil tulajdonságú hormonok) - extracelluláris domén - transzmembrán domén - intracelluláris domén G-fehérjéhez kapcsolt jelátvitel Guanilát-cikláz Receptor protein kináz Receptorhoz kapcsolt protein kináz

18 2) Intracelluláris receptorok (lipofil hormonok) + membránreceptorok! I típus (citoplazmában): Glukokortikoidok, Mineralokortikoidok, Androgének, Progeszteron II típus (sejtmagban): Pajzsmirigy hormonok, Kalcitriol, Ösztrogének

19 Negatív feedback szabályozás általános elve STIMULUS Emelkedett vércukor koncentráció ENDOCRIN SEJT (csökkenő stimulus) (-) β-sejt PANCREAS DIREKT NEGATÍV FEEDBACK HORMON Inzulin VÁLASZ Glükóz felvétele a célsejtekbe (pl. izom) Csökkenő vércukor koncentráció

20 Negatív feedback szabályozás három endokrin szerv részvételével INDIREKT NEGATÍV FEEDBACK A (-) (-) Hormon A RÖVID NEGATÍV FEEDBACK (-) Hypothalamus (-) Kortikotropin releasing hormon (CRH) B (-) (-) Hipofízis Elülső lebeny DIREKT NEGATÍV FEEDBACK Hormon B C Adrenokortikotrop hormon (ACTH) Mellékvese kéreg Hormon C Kortizol

21 menstruáció Pozitív feedback szabályozás Petesejt érés (ovuláció) napok

22 Interakciók a szabályozásban Neuroendokrin interakciók: Vegetatív beidegzés hatása - direkt - véráramlás szabályozás révén Neuroszekréció (Hypothalamus, Mellékvesevelő) Permissziv hatás: pl. Glukokortikoidok Katekolaminok hatásának erősítése

23 Hormontermelés kóros vonatkozásai Hypofunkció (csökkent működés) - hormon mennyiségének csökkenése - receptor funkció érintettsége Hyperfunkció (túlműködés) - hormontermelő daganat - stimuláló autoantitestek - szabályozás (feed back) zavara Hormonok terápiás alkalmazása Hormon pótlás (szubsztitucio): Inzulin, Erythropoietin, Pajzsmirigy hormonok Terápiás hatás érdekében: (Gesztagének, Ösztrogének, Glukokortikoidok) Dopping céljából: Erythropoietin, Növekedési hormon, Androgének MELLÉKHATÁSOK!!!!

24 Hypothalamus-Hypophysis rendszer circumventrikuláris szervek limbicus rendszer vegetatív működések 3. agykamra portális erek Adenohypophysis Releasing hormonok Inhibiting hormonok Neurohypophysis GH,

25 Hypophyseotrop neuronok: az adenohypophysis hormontermelését serkentő releasing és gátló inhibiting peptidek: Kortikotropin releasing hormon CRH Somatotrop hormon releasing hormon (Growth hormone releasing hormon) GHRH Gonadotropin releasing hormon GnRH (LHRH) Tireotropin releasing hormon TRH Somatotrop hormon release inhibiting hormon (Szomatosztatin) Prolactin release inhibiting hormon (Dopamin!) HYPOTHALAMUS Nucleus supraopticus, nucleus paraventricularis: Vazopresszin (Antidiuretikus hormon ADH) Oxytocin Egyéb neuropeptidek Enkephalin, Endorphin, Substance P, Calcitonin-gene related peptide stb. ADENOHYPOPHYSIS NEUROHYPOPHYSIS Glandotrop hormonok Adrenokortikotrop hormon (ACTH) Thyreoideastimuláló hormon (TSH) Gonadotrop hormonok: Follikulusstimuláló hormon (FSH) Luteinizáló hormon (LH) Nem glandotrop hormonok Növekedési hormon (Somatotrop hormon, Growth hormone - GH) Prolaktin (PRL) Sejtek kb. 40 %-a GH-t, 25 %-a PRL-t termel. 1 sejt 1 hormon (kivéve FSH/LH)

26 PRL-IH Gonadotrop hormonok Prolaktin Növekedési hormon GH Prolaktin Növekedési hormon gonádok mellékvesekéreg pajzsmirigy