HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS

Átírás

1 HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS Az állati szervezetek különböző életműködéseikhez számos információt igényelnek, melyek átvitele elektromos- (neuronok), vagy kémiai jelek (hormonok) formájában történik. A hormonokat a hormonrendszer sejtjei termelik és választják ki a véráramba. A hormonok összehangolt működése anatómiai-, élettani, vagy viselkedésbeli változásokat eredményez, s egyben koordinálja is azokat. A hormontermelő sejteket endokrin (belső elválasztású) sejteknek nevezzük. Utóbbi nevük arra utal, hogy a termelt anyagokat közvetlenül a véráramba ürítik. Attól függően, hogy a kiváltott hatás a hormontermelő sejtekhez viszonyítva távoli, vagy közeli sejteken történik-e további felosztást eszközölhetünk. A keringő hormonok a véráramban diffundálva, a keringési rendszer segítségével jutnak el távoli sejtekhez, s ott fejtik ki hatásukat (pl. tesztoszteron). Néhány hormon igen kis mennyiségben termelődik, s olyan gyorsan kerül felvételre a szomszédos sejtek által, hogy szóba sem jöhet a távoli sejteken kiváltott hatás. Ebben az esetben parakrin szabályozásról beszélünk (pl. hisztamin). Speciális eset, amikor a termelt hormon magán a termelő sejten eszközöl valamilyen változást, ilyenkor valósul meg az ún. autokrin szabályozás. Néhány hormon esetében a hormontermelő sejtek elszigetelten helyezkednek el az eltérő szöveti környezetben (pl. a gyomor-, illetve a vékonybél falában található hormontermelő sejtek), megint másokat aggregálódott endokrin sejtekből álló ún. endokrin mirigyek termelnek. A hormonokat kémiai szerkezetük alapján három különböző csoportba sorolhatjuk. A kémiai szerkezet egyszersmind meghatározza az adott hormon kijuttatásának módját, s a véráramban történő szálításának feltételeit, valamint a célsejten kiváltott hatás érvényesülését. A legtöbb hormon peptid, illetve fehérje természetű, vízoldékony, s mint ilyen, a véráramban minden további nélkül szállítódhat a megfelelő célsejtekhez. Vízoldékonyságuk okán azonban az őket termelő sejtek membránján csak vezikulumokba csomagolva képesek átjutni. A szteroid típusú hormonok zsíroldékonyak, könnyen átdiffundálnak a termelő sejt membránján, de a vérben történő transzportjuk csak szállítófehérjékhez kapcsoltan lehetséges. Az amin, vagy aminszármazék hormonok között mind a víz-, mind a zsíroldékonyságra is találunk példákat. A hormonok receptorai a sejtfelszínen, vagy a sejten belül a citoplazmában, illetve a sejtmagban helyezkednek el. A zsíroldékony hormonok hatását sejten belüli receptorok közvetítik, s általában bizonyos gének expressziójának megváltozásával járnak. A vízoldékony hormonok receptorai a sejtfelszínen található nagy glikoprotein-komplexek, melyek három doménnel rendelkeznek: (a.) egy ligandkötő domén a sejtmembrán külső felszínén, (b.) egy transzmembrán domén, mely a receptor membránban történő rögzítését szavatolja, valamint (c.) egy citoplazmatikus domén, mely a sejtválasz iniciálásáért felel. A vízoldékony hormonok hatása többnyire protein-kinázokon, illetve -foszfatázokon keresztül történik, melyek számos, a citoplazmában található enzimet aktiválnak, illetve gátolnak. A hormonális hatás a célsejttől, és a receptoroktól függően eltérő lehet. Más szóval, ugyanazon hormon különböző hatásokat válthat ki különböző sejtekben. Ez jól nyomon követhető például az adrenalin esetében. Az idegrendszer igen gyorsan reagál egy vészhelyzet esetén, s ingereket küld a mellékvese-velő adrenalin termelő sejtjeinek, hogy azok megkezdjék a hormon szekretálását. Ez az anyag másodperceken belül diffundál a vérbe, s a vérárammal eljut olyan testrészek célsejtjeihez, melyek a harc, vagy menekülés válasz kialakításában vesznek részt. Ez a válasz igen sokoldalú lehet. A szívfrekvencia emelkedik, a vér szervekben történő eloszlása megváltozik: a vázizomzat vérellátása fokozódik a tápcsatorna vérellátásának rovására, a májban tárolt glikogén glükózzá történő alakítása felgyorsul, hogy elegendő energia álljon rendelkezésre. Ugyanezt szolgálja a zsírszövetben történő zsírlebontás fokozódása. Mindezen hatás, és válasz csupán egyetlen hormon működésének eredménye, s azt a célt szolgálja, hogy a test szervezetten reagáljon, s elkerüljön egy veszélyes szituációt. Az idegi-, és hormonális szabályozás között egyéb kapcsolódási pontot is találunk. Az agyalapi mirigy (hipofízis) az ékcsont (os sphenoidale) által kialakított, nyeregalakú képletben, az ún. töröknyeregben (sella turcica) elhelyezkedő szerv, mely egy nyélen keresztül kapcsolódik a hipotalamuszhoz. Az agyalapi mirigy számos élettani folyamat hormonális szabályozásában tölt be kulcsfontosságú szerepet. Az idegrendszer kétféle módon kapcsolódik az agyalapi mirigy működéséhez. (1) A hipotalamusz bizonyos sejtcsoportjai által termelt hormonok a hipofízisbe szállítódnak, ott raktározódnak, s innen ürülnek a véráramba. Ezen túlmenően (2) számos, az agyalapi mirigy által termelt hormon áll egyéb, a hipotalamusz által termelt hormonok ellenőrzése alatt, melyek a véráramon keresztül fejtik ki szabályozó funkciójukat. Az agyalapi mirigy két részre osztható: az elülső lebeny, mely hám eredetű, s a fejlődő embrió szájüregében alakul ki, valamint a hátulsó lebeny, mely neuronális eredetű, és az embrió agyának fejlődésekor jön létre. Az elülső lebeny többek között négy serkentő hormon termelését végzi. Ezek a pajzsmirigy-serkentő hormon (TSH), a sárgatest-serkentő hormon (luteinizáló hormon, LH), a mellékvese-kéreg serkentő hormon

2 (adrenokortikotróp hormon, ACTH), és a tüszőserkentő hormon (folliculus-stimuláló hormon, FSH). Ezeken túlmenően az elülső lebeny további hormonok termeléséért is felelős, úgymint a prolaktin (laktotróp hormon, LTH), a növekedési hormon (szomatotróp hormon, STH, vagy GH), a melanocyta-stimuláló hormon (MSH), illetve endorfinok, enkefalinok. A növekedési hormon számos különböző szövetre gyakorol növekedést serkentő hatást. Ilyenek például a sejtek aminosav felvételének, vagy a májban a csontok és porcok növekedését fokozó vegyületek termelésének fokozása. Az óriásnövés a növekedési hormon gyemekkorban történő túltermelésének eredménye, míg a törpenövés egyik, agyalapi mirigy eredetű formája ennek éppen az ellenkezője. A prolaktin a nőkben az emlők fejlődéséért, a tejtermelésért, és elválasztásért felel, de fontos szerepe van a terhesség során, illetve férfiakban a herék endokrin működésének szabályozásában is. Az endorfinok, és enkefalinok a test természetes ópiátjai, s az agyban neurotranszmitterként szerepelnek egyes fájdalom-közvetítő folyamatokban. Ezen hormonok termelését egyetlen gén, a pro-opiomelanocortin gén kódolja. A gén terméke egy nagy méretű molekula, mely később sok kisebb, a megfelelő hormonális funkcióval bíró peptidre hasad. Az elülső lebeny működését a hipotalamusz által termelt hormonok szabályozzák. A hipotalamusz szabályozó szerepe kísérletesen is igazolt: ha a hipotalamusz-hipofízis kapcsolat sérült, a hipofízis elülső lebenye által termelt hormonok nem szekretálódnak akkor sem, ha a szervezet azokat igényelné, továbbá sejtkultúrákban tenyésztett agyalapi mirigy sejtek hormon elválasztása beindítható hipotalamikus szabályozó faktotrok hozzáadásával. A hipotalamusz és a hipofízis között portális vérerek létesítenek kapcsolatot, melyeken keresztül a hipotalamusz neuronjaiból származó szekrétumok a hipofízis elülső lebenyéhez szállítódnak, s ott hormonelválasztást eredményeznek. A glutaminból, hisztidinből és prolinból álló tripeptid, a TRH (thyreotropin-releasing hormone) volt az első, a hatvanas években Guillemin és Schally által a hipotalamuszból izolált ilyen faktor, mely a hipofízisben a pajzsmirigy-serkentő hormon felszabadulását eredményezi. Nem sokkal ezután fedezte fel ugyanez a kutatócsoport a GnRH-t (gonadotropin-releasing hormone), mely az agyalapi mirigyben az ivarszervek növekedéséért felelős hormon (gonadotropin) elválasztásához vezet. Munkásságukért Guillemin és Schally ben Nobel díjat kaptak. Az agyalapi mirigy hátulsó lebenye két, a hipotalamuszban termelődő peptid-hormon felszabadításáért felel. Ezek, az anti-diuretikus hormon (ADH, vagy vazopresszin), illetve az oxitocin. Mindkét hormon az őket termelő neuronok axonjain jut le a hipofízis hátulsó lebenyébe, ahol tárolódnak. A neurohormonokat tartalmazó vezikulumok szállítását kinezin fehérjék végzik, melyek ATP hidrolízise mellett juttatják el a csomagokat az axonok mikrotubulusai mentén. A vazopresszin a szervezet vízháztartására fejti ki hatását. Magas ADH szint esetén a vesékben fokozódik a víz visszaszívása, míg az alacsony ADH koncentráció eredményeként a vesék több vizet ürítenek hígabb vizeletet eredményezve. Ugyanígy, az ADH elválasztás az agyalapi mirigy hátulsó lebenyében fokozódik, ha a vérnyomás csökken, vagy a vér sókoncentrációja növekszik hiszen mindkét folyamat visszafordítható víz felvételével. Ezen túlmenően az ADH a perifériás vérerek összehúzódását is eredményezi, ezzel is hozzájárulva a vérnyomás emeléséhez. Az oxitocin a méh izomzat összehúzódását serkenti a szülés során, illetve elősegíti a tejmirigyek ürítését. A csecsemő puszta látványa, vagy annak hangja képes kiváltani az oxitocin termelődését, és a tej elválasztását kismamákban. Az emlősök főbb belső-elválasztású mirigyei, és azok hormonjai Pajzsmirigy A pajzsmirigy a gége alatt, a légcsö két oldalán elhelyezkedő szerv, melynek szabályozása negatív visszacsatolás által történik. Hormonjai a tiroxin és a kalcitonin. A tiroxint (T 4) a pajzsmirigy sejtjei termelik, és tárolása, valamint ürítése gömb alakú képleteken, ún. follikulusokon keresztül történik. A tiroxin másik formája a T4 T3- má (trijódtironin) történő enzimatikus átalakulása során képződik. (A pajzsmirigy általában négyszer több T 4-et termel, ám ez utóbbi enzimek által átalakul T 3-má, mely a hormon aktívabb formája. A tiroxin hatásának zömét ez a forma váltja ki.) A tiroxinnak központi szerepe van a sejtek anyagcsere folyamataiban. A sejtmagban a tiroxin és annak receptora által alkotot komplex transzkripciós faktorként szerepel, és számos gén expresszióját befolyásolja. Ennek eredményeként megemeli a sejtek/szövetek metabolikus aktivitását. Nemcsak a szénhidrátok metabolizálását fokozza a zsírokkal szemben, hanem az aminosavak felvételét, és a fehérjeszintézist is a sejtnövekedés során. Az elégtelen tiroxin-szint a magzatban, vagy a gyermekben kretenizmus kialakulásához, továbbá testi-, és szellemi fogyatékossághoz vezet. Az agyalapi mirigy elülső lebenyének pajzsmirigy-serkentő hormonja aktiválja a pajzsmirigy tiroxin termelését. Előbbi elválasztását pedig a hipotalamusz által termelt, s a véráramba juttatott TRH szabályozza a hipofízisben. A hipotalamuszban a környezetből származó információk hőmérséklet, nappalok hossza alapján dől el, hogy a TRH elválasztása fokozódik, vagy csökken. Mindez egy negatív visszacsatoláson keresztül valósul meg. A keringő tiroxin gátolja az agyalapi mirigy elülső lebenyének válaszát a TRH-ra, ennek megfelelően a hipofízisben kevesebb TSH termelődik magas tiroxin-szint esetén, és

3 fordítva. Emellett a keringő tiroxin a hipotalamusz TRH termelésére is hatást fejt ki. A pajzsmirigy elégtelen működésének eredménye a golyva, vagy strúma nevű kórkép. Jellemzője a megnagyobbodott pajzsmirigy, mely vagy túl magas, vagy túl alacsony tiroxin-szint miatt alakul ki. A hipertireozis során a negatív visszacsatolásban történik zavar, s a vérben állandóan magas lesz a tiroxin szintje. Ennek gyakori oka egy olyan autoimmun folyamat, melyben a TSH receptorhoz egy folyamatosan termelődő antitest kapcsolódik, állandó tiroxintermelést okozva ezáltal. Az egyfolytában maximálisan aktív pajzsmirigy mérete megnő, a betegség tünetei pedig ingerlékenység, fokozott anyagcsere, és jellegzetes, kidülledő szemgolyók formájában jelentkeznek. Ezzel szemben a hipotireózis annak következménye, hogy nincs elegendő tiroxin a hipofízis TSH termelésének csökkentéséhez. Ennek leggyakrabban a táplálékkal nem elegendő mennyiségben bevitt jód az oka. Jód hiányában ugyanis a pajzsmirigy nem képes funkcionális tiroxin termelésére. A folyamatosan magas TSH szint eredményeként a pajzsmirigy folyamatosan termeli a nem-működőképes tiroxint, s mérete rendkívüli mértékben megnő. A betegség tünetei a csökkent anyagcsere folyamatok, az alacsony hidegtűrőképesség, és a testi-szellemi tunyaság. Golyva az emberiség kb. 5%-ánál fordul elő, elsősorban az iparilag kevésbé fejlett országokban, ahol az étkezési só jódozása kevésbé elterjedt. A pajzsmirigy által termelt másik hormon, a kalcitonin csökkenti a vér kalcium szintjét. A szervezetben a kalcium a csontokban raktározódik nagy mennyiségben. A csontok szerkezetének folyamatos, az igénybevételhez idomuló alakulása az oszteoklasztok és oszteoblasztok együttes működésének eredménye. A kalcitonin csökkenti a csontot lebontó ezáltal a vér kalcium szintjét növelő - oszteoklasztok működését, s serkenti a kalcium oszteoblasztok által történő beépítését a csontokba. Mellékpajzsmirigy A mellékpajzsmirigy a pajzsmirigy hátulsó felületén, annak állományába beágyazottan, négy apró képlet formájában található szerv. Termelt hormonja a parathormon (PTH) (glandula parathyreoidea - mellékpajzsmirigy), mely a vér kalcium szintjének emeléséért felelős. Hatása kettős: egyrészt fokozza a csontokban az oszteoklasztok működését, a kalcium véráramba jutását, másrészt fokozza a vesében a kalcium vizeletből történő visszaszívását. A PTH emellett csökkenti a vér foszfát szintjét. A csontok ásványi anyagai a kalcium- és foszfát ionok. A PTH hatására felszabaduló kalciummal tehát foszfát ionok is jutnak a vérbe. Ez kalcium-foszfát típusú vesekövek kialakulásához, illetve az érfalak csökkent rugalmasságához vezethet. A PTH fokozza a foszfát ionok ürítését a vesében, ezáltal megelőzve az előbb említett problémák kialakulását. A PTH ugyanakkor serkenti a D-vitamin aktiválását, mely fokozza a bélben a tápanyagban található kalcium felszívódását. A D-vitamin tulajdonképpen nem is nevezhető vitaminnak, hiszen a szervezet képes azt előállítani a bőr sejtjeiben UV fény segítségével, s emellett a véráramban szállítódva, távolabb lévő sejteken fejti ki hatását. Tehát a D-vitamin valójában egy hormonnak tekinthető. Zsíroldékony, tehát a vérben az aktív D-vitamin egy fehérjéhez kapcsolódva szállítódik. A célsejt membránján könnyedén átjut, s citoplazmában található receptorával kapcsolódva transzkripciós faktorként szerepel. Általános funkciója szintén a vér kalcium szintjének emelése. Az emésztőrendszer sejtjeiben az említett transzkripciós faktor fokozza a kalcium-pumpák, kalcium-ioncsatornák, és kalcium- kötő fehérjék termelését, melyek mindegyike a kalcium felvételének fokozódását hivatott biztosítani. A vesékben, valamint a csontokban kifejtett hatása a PTH-hoz hasonló. Hasnyálmirigy A hasnyálmirigy a hasüreg felső-elülső részén található, egyaránt külső- és belső elválasztású funkcióval bíró mirigyes szerv. A múlt század huszas éveit megelőzően a hasnyálmirigy hibás működését diabetes mellitus-ként azonosították, mely akkoriban egy halálos, gyengeséggel, és drámai súlyvesztéssel járó betegség volt. Ma már tudjuk, hogy a betegséget az inzulin hormon, vagy receptorainak hiánya okozza. Az inzulinpótló terápia rendkívül sikeres a betegség adott típusának kezelésében. Az inzulin a sejtek glükózfelvételét fokozza a GLUT4 glükóztranszportereken keresztül. Akár az inzulin, akár receptorainak hiányában a vér glükóz-szintje megnő, majd a vizelettel távozik a szervezetből. A vér magas glükóz-szintjének eredménye a sejtek ozmotikus vízvesztése. A vesék a vér megnövekedett víztartalmának kiküszöbölésére fokozzák a vizelet termelését. A sejtek glükóz hiányában a zsírszövet, és fehérjék lebontásával pótolják a működésükhöz szükséges energiát, s ez az oka a testsúly csökkenésének, valamint a szöveti/szervi károsodásnak ben Banting és Best a cukorbetegség ezen tüneteinek drasztikus csökkenését érték el, amikor diabéteszben szenvedő betegekbe hasnyálmirigy kivonatot injektáltak. A kivonat aktív eleme (az inzulin) egy 51 aminosavból álló fehérjének bizonyult. Az inzulint a hasnyálmirigy endokrin sejtcsoportjai, az ún. Langerhans-szigetek termelik. Azóta számos különböző sejttípust azonosítottak. A béta (β) sejtek termelik és szekretálják az inzulint, az alfa (α) sejtek a glukagont, a delta (δ) sejtek pedig a szomatosztatint. A glukagon az inzulinnal ellentétes hatású, tehát a glükóz mobilizálását, a vércukorszint emelését eredményező hormon. A szomatosztatin a bélben, és az idegrendszerben egyaránt hatással bír. A

4 hasnyálmirigyben parakrin szabályozással gátolja mind az inzulin, mind a glukagon felszabadulását. A hasnyálmirigyen kívül lassítja a bél működését, elnyújtva ezáltal a tápanyagok felszívódásának idejét. Továbbá gátló hatást fejt ki hipotalamusz neurohormonjaira, ezáltal a hipofízisben a növekedési hormon, és a pajzsmirigyserkentő hormon elválasztására. A táplálékfelvételt követően a vér glükóztartalma megnő. Ez serkenti a hasnyálmirigy β sejtjeinek inzulin termelését, mely a sejtek glükózfelvételét, és annak glikogén, illetve zsír formájában történő raktározását eredményezi. Amennyiben a vér glükóz szintje a normálisnál alacsonyabb értékre esik, megindul az α sejtek glukagon termelése, s a májban fokozódik a glikogén glükózzá történő átalakítása. Mellékvese A mellékvese a vese felső csúcsán elhelyezkedő szerv, mely kéreg-, illetve velőállományra osztható. A velőállomány fejlődéstanilag idegi eredetű, s idegi szabályozás alatt is áll. A kéregállomány hormonális szabályozás alatt áll, elsősorban az agyalapi mirigy elülső lebenye által termelt ACTH által. A melékvese velőállománya termeli az adrenalint, vagy másnéven epinefrint. A hormon fontos szerepet tölt be a szervezet vészhelyzetre adott válaszreakciójának kialakításában. Hatására emelkedik a pulzus és a percenkénti légzésszám, illetve a vérnyomás. A velőállomány másik, kisebb mennyiségben termelt hormonja a noradrenalin (norepinefrin), mely egy neurotranszmitter. Mindkét hormon két különböző receptorhoz kapcsolódik a célsejteken. Ezek az α-, valamint a β adrenerg receptorok. A noradrenalin főként az α-receptorokon keresztül fejti ki hatását, így az ún. béta-blokkoló hatóanyagok melyek csak a β-adrenerg receptorokat inaktiválják csökkentik az adrenalin által kiváltott hatást. A béta-blokkoló gyógyszereket gyakran írják fel szorongásos zavarok tüneteinek mint például a fokozott pulzusszám csökkentésére. A mellékvese kéregállománya koleszterinből három különböző, szteroid típusú hormont termel, melyeket együttesen kortikoszteroidoknak nevezünk. A glükokortikoidok a vér glükóz koncentrációját, és egyéb tápanyagok metabolizmusát, a mineralokortikoidok az ionháztartást, a szex-szteroidok pedig a szexuális fejlődést és a reprodukciós aktivitást befolyásolják. Utóbbiak termelését csak kis mennyiségben végzi a mellékvese kéregállománya. A legfőbb mineralokortikoid, az aldoszteron fokozza a nátrium visszaszívását, és a kálium kiválasztását a vesékben. A legfontosabb glükokortikoid, a kortizol a szervezet stresszre adott válaszában játszik kulcsfontosságú szerepet, mivel a reakció végrehajtásához szükséges zsír-, és fehérje energiaforrásokat szabályozza. Nem sokkal a stressz-ingert követően a vér kortizol szintje emelkedik. A kortizol hatására azok a sejtek, melyek nem játszanak fontos szerepet a stresszre adott válaszban, csökkentik glükóz felvételüket. A hormon hatására csökken az immunrendszer ébersége is, hiszen az átmenetileg kisebb jelentőséggel bír. Ezért használható a kortizol például különböző gyulladásos-, és allergiás folyamatok tüneteinek csökkentésére. A kortizol termelés az agyalapi mirigy szabályozása alatt áll (ACTH), utóbbit pedig a hipotalamusz szabályozza a már ismert módon. A reakciók ezen láncolata teszi a kortizol-választ lényegesen lassabbá az adrenalin válaszhoz képest. Ugyanakkor a kortizol-válasz kiiktatása kritikus eredményhez vezet. A generalizált stressz jól ismert következményei a különböző fekélyek, kardiovaszkuláris problémák, stroke, csökkent immunválasz, illetve a daganatos-, és egyéb betegségek gyakoribb előfordulása. A kortizol negatív visszacsatolás révén csökkenti a CRH termelést a hipofízisben. A negatív visszacsatolás ismételt aktiválása (pl. kortizol terápia esetén) a kortizol-érzékeny sejtek számának fokozatos csökkenéséhez vezet, ezáltal csökkentve a stresszre adott válasz leállításának képességét. A női-, és férfi ivarszervek hormontermelése A nőkben a petefészkek, a férfiakban pedig a herék az ivarsejtek képzése mellett hormonokat is termelnek. A legjelentősebb női szteroid hormonok az ösztrogén, és a progeszteron, a legfontosabb androgén pedig a tesztoszteron. A szex-szteroidok döntik el, hogy egy magzatból hím-, vagy nőivarú utód születik-e. A születést követően ezek a hormonok irányítják az ivarszervek fejlődését, és a másodlagos nemi jellegek kialakulását, mint például nők esetében az emlők, míg férfiak esetében az arcszőrzet fokozott növekedését. Az embrió fejlődése során a hetedik hétig mindkét nem kialakulásának esélye azonos. Mint az közismert az XX ivari kromoszóma szerelvény női-, az XY pedig férfi ivar kialakulásához vezet. Az Y kromoszóma a gonádok androgén termelését eredményezi az embrionális hetedik héttől. Amennyiben az androgének nem termelődnek, úgy női ivarszerv alakul ki. Madarak esetében ennek ellenkezője igaz: hím ivarjellegek alakulnak ki, hacsak egy bizonyos időponttól nem lesz jelen ösztrogén, hogy a női ivar kialakulását eredményezze. Az ember esetében a szex-szteroidok termelése gyorsan fokozódik a serdülőkorban (kb éves kortól). A herék és petefészkek által termelt szex-szteroidok az agyalapi mirigy elülső lebenye által termelt sárgatest- (LH), és tüszőserkentő (FSH) hormon együttes nevük gonadotropin - ellenőrzése alatt állnak. A gonadotropinok elválasztását a hipotalamusz által termelt gonadotropin-releasing hormon (GnRH) szabályozza. A pubertáskort megelőzően a GnRH szintje alacsony, majd a hormon koncentrációjának emelkedésével megkezdődik a szex-szteroidok fokozott termelése. A serdülőkor elérésével

5 tulajdonképpen a hipotalamusz GnRH termelő sejtjeinek érzékenysége csökken a szex-szteroidok által kiváltott negatív visszacsatolás során. Ennek eredményeként a GnRH termelése fokozódik, fokozva ezáltal a gonadotropin termelését a hipofízisben, mely a fent vázolt módon járul hozzá a szex-szteroidok megnövekedett szintjéhez a vérben. Tobozmirigy A tobozmirigy a két agyfélteke között elhelyezkedő, nyélen ülő szerv, mely a melatonin hormon termeléséért felel. A melatonin szerepe az évszakok, illetve a nappalok hosszának változása által meghatározott ún. fotoperiodicitás szabályozásában van. Az ember esetében inkább az utóbbi paraméter bír nagyobb jelentőséggel, a melatonin a szervezet napi ritmusának, a világos/sötét ciklus kialakításának szabályozójaként szerepel. Fontos megjegyezni, hogy a fény gátolja a melatonin felszabadulását. Egy adott hormon több receptoron is válthat ki hatást. A különböző receptorokat többnyire biokémiai elválasztásteschnikák segítségével azonosították, izolálták és tisztították. Az affinitás kromatográfia során például az adott hormont immobilizáljuk az oszlop töltetének felszínén, majd az oszlopra öntjük a receptorokat is tartalmazó sejt-extraktumot. A receptorok kötődnek az immobilizált hormon molekulákhoz, s ezt követően könnyen lemoshatók a gyöngyök felszínéről. A hasonló szerkezetű receptorok ún. receptor családokat alkotnak. A hasonló szerkezet hasonlóságokat feltételez a gének nukleotid sorrendjében is. A genomikai elemzés is számos receptor felfedezéséhez vezetett. A receptorok koncentrációinak mérésével lehetővé válik szabályozásuk vizsgálata is. Egy adott hormon folyamatosan emelkedett szintje csökkentheti receptorainak számát. Ezt a folyamatot down-regulációnak nevezzük. Ennek ellentétes folyamata a receptorok up-regulációja, melynek kiváltója a hormon szintjének alacsony mivolta. Előbbire példa a kettes típusú diabetes mellitus kialakulása, melynek során a beteg vérének inzulinszintje magas, ám a sejtek inzulin receptorainak száma alacsony. A betegség egyik valószínű oka a fokozott szénhidrát bevitel által kiváltott emelkedett inzulintermelés a hasnyálmirigyben, mely az inzulin receptorok csökkent termelését eredményezi. Az up-reguláció esetével találkozunk például, ha valaki rendszeresen szed béta-blokkoló hatású gyógyszereket. Ahogy az idővel a β-receptorok aktivitása egyre csökken, úgy növekszik azok termelődése. A betegtől hirtelen megvont hatóanyag tehát fokozott szorongás kialakulásához vezet. Egy adott hormon több különböző jelátviteli folyamaton keresztül is válthat ki hatást. A sejt-, vagy szövetspecifikus hormonválasz azzal magyarázható, hogy csak a megfelelő receptorral rendelkező sejtek képesek a válasz kialakítására. Egy adott hormon különböző sejteken kiváltott eltérő hatása azért alakulhat ki, mert a receptorok eltérő jelátviteli folyamatokon keresztül továbbítják a hormon hatását. Például az α- és β-adrenerg receptorok egyaránt G-fehérjéhez kapcsoltak, de eltérő jelátviteli rendszeren keresztül fejtik ki hatásukat. Ennek megfelelően két hormon különböző választ válthat ki akár ugyanabban a sejtben is. A jelátviteli út magyarázza azt a jelenséget is, hogy hogyan képesek akár kis mennyiségben előforduló hormonok drasztikus élettani hatás kiváltására is. Számos jelátviteli út esetén találunk ún. szignalizációs kaszkádot, mely több, egymást követő lépésen keresztül eredményezi a jel lépésenként történő erősödését. Például egy receptorához kapcsolódó hormon aktiválhat egy enzimet, melynek terméke számos további, másodlagos közvetítő anyag. Az így képződött másodlagos hírvivők további enzimeket aktiválhatnak, melyek foszforilálnak ezáltal aktiválnak egy sor további enzim molekulát, melyek mindegyike a végső termék képződését katalizálja.