ŽĽAZY VNÚTORNEJ SEKRÉCIE (CELKOM)

ü Koncept endokrinných žliaz (ZHVS) sformuloval I. Müller (1830).

ü Nemecký fyziológ Adolf Berthold (1849) zistil, že transplantácia semenníkov iného kohúta do brušnej dutiny kastrovaného kohúta vedie k obnoveniu pôvodných vlastností kastráta.

ü V roku 1889 Brown-Sekar informoval o pokusoch vykonaných na sebe - extrakty zo semenníkov zvierat mali „omladzujúci účinok“ na senilný organizmus (vedec 72 rokov), ale omladzovací účinok netrval dlho - po 2- 3 mesiace to zmizlo.

ü V roku 1901 Sobolev L.V. dokázal sekréciu inzulínu pankreasovou žľazou (1921 Banting a C. Best).

Endokrinológia- veda, ktorá študuje vývoj, štruktúru, funkcie buniek produkujúcich mastné kyseliny a hormóny, biosyntézu, mechanizmus účinku a vlastnosti hormónov, ich sekréciu za normálnych a patologických stavov, ako aj choroby vyplývajúce z narušenia hormónov výroby.

ZhVS - sú to orgány alebo skupiny buniek špecializované na proces fylo- a ontogenézy, syntetizujúce a uvoľňujúce biologicky aktívne látky (BAS) - hormóny do vnútorného prostredia organizmu. JVS nemajú vylučovacie kanály. Ich bunky sú prepletené bohatou sieťou krvných a lymfatických kapilár a ich biologicky aktívne látky sa uvoľňujú priamo do krvi a lymfy.

HORMÓNY

Hormóny je skupina vysoko špecializovaných biologicky aktívnych látok, ktoré zabezpečujú reguláciu a integráciu funkcií orgánov a celého organizmu.

FYZIOLOGICKÁ ÚLOHA HOMÓNOV v tele:

1. Homeostatický funkciu.

2. Ovplyvňovanie procesov rast, diferenciácia tkanív (t.j. fyzická, mentálna a puberta)

3. Poskytnite prispôsobenie organizmu.

4. Regulovať reprodukčný funkcie tela (oplodnenie, tehotenstvo, laktácia).

5. Regulovať a integrovať funkcie tela v spojení s centrálnym nervovým systémom.

Najvyššou formou humorálnej regulácie je hormonálne. Termín " hormón „Prvýkrát ho použili v roku 1902 Starling a Bayliss vo vzťahu k látke, ktorú objavili v dvanástniku, - sekretín. Termín" hormón "preložené z gréčtiny" provokatívne“, hoci nie všetky hormóny majú stimulačný účinok.

Klasifikácia možností pôsobenia hormónov (Balabolkin M.M., 1989):

1. Hormonálne(alebo vlastne endokrinný) - hormón sa uvoľňuje z bunky-producenta, dostáva sa do krvného obehu a prietokom krvi sa približuje k cieľovému orgánu, pričom pôsobí vo vzdialenosti od miesta produkcie hormónu.

2. parakrinný- z miesta syntézy sa hormón dostáva do extracelulárneho priestoru, z ktorého pôsobí na cieľové bunky nachádzajúce sa v danej oblasti (prostaglandíny).

3. autokrinné- bunky produkujú hormón, ktorý sám pôsobí na toho istého bunkového producenta, teda bunka-cieľ = bunka-producent.

VÝRAZNÉ VLASTNOSTI HOMÓNOV:

1. Majú vysokú biologickú aktivitu (mg, ng).

2. Sekrécia hormónov - exocytózou.

3. Hormóny vstupujú priamo do krvi, lymfy alebo intersticiálnej tekutiny obklopujúcej sekrečnú bunku.

4. Hormón má vzdialenosť pôsobenia.

5. Hormón má vysokú špecifickosť účinku, to znamená, že spôsobuje prísne špecifické reakcie určitých orgánov alebo cieľových tkanív. Súčasne bunky iných tkanív nereagujú na prítomnosť hormónu.

6. Hormón neslúži ako zdroj energie pre bunku.

Hormóny sú syntetizované a vylučované tkanivami inými ako endokrinné žľazy:

- tukové tkanivo, ktorý vylučuje ženské pohlavné hormóny;

- myokardu vylučovanie natriuretického hormónu;

- slinné žľazy- epidermálny rastový faktor;

- pečeň, svaly- somatomedíny podobné inzulínu.

TYPY VPLYVU HOMÓNOV NA CIEĽOVÉ BUNKY:

1. priamy vplyv: samotný hormón spôsobuje zmeny v bunkách alebo tkanivách, orgánoch.

2. povoľnýúčinok: prostredníctvom uľahčenia účinku iného hormónu na dané tkanivo. Napríklad glukokortikoidy bez ovplyvnenia cievneho svalového tonusu vytvárajú podmienky pre adrenalín, ktorý zvyšuje krvný tlak.

3. Senzibilizujúceúčinok: zvýšená citlivosť tkaniva na pôsobenie hormónov.

4. Synergickýúčinok: jeden hormón zosilňuje účinok iného hormónu. Napríklad jednosmerné pôsobenie adrenalínu a glukagónu. Oba hormóny aktivujú rozklad glykogénu v pečeni na glukózu a spôsobujú zvýšenie hladiny cukru v krvi.

5. Antagonistický vplyv. Takže inzulín a adrenalín majú opačný účinok na hladinu glukózy v krvi: inzulín spôsobuje hypoglykémiu a glukagón spôsobuje hyperglykémiu.

KLASIFIKÁCIA HOMÓNOV

1. Podľa miesta konania:

efektor hormóny: pôsobia priamo na cieľové orgány;

obratník hormóny: pôsobia na iné endokrinné žľazy;

hypotalamický faktory (uvoľňujúce faktory): pôsobia na hypofýzu

Ø uvoľňovanie (liberíny)

Ø inhibičné (statíny).

2. Podľa biologických funkcií:

Homeostáza tekutín a elektrolytov: ADH, aldosterón, angiotenzín, natriuretický hormón;

Regulácia Ca: parathormón, kalcitonín, vitamín D.

115. Hlavné systémy medzibunkovej komunikácie: endokrinná, parakrinná, autokrinná regulácia.

Podľa vzdialenosti od bunky produkujúcej hormón k cieľovej bunke sa rozlišujú endokrinné, parakrinné a autokrinné varianty regulácie.
Endokrinné alebo vzdialená regulácia. K sekrécii hormónu dochádza v telesných tekutinách. Cieľové bunky môžu byť ľubovoľne ďaleko od endokrinnej bunky. Príklad: sekrečné bunky žliaz s vnútornou sekréciou, z ktorých hormóny vstupujú do celkového obehového systému.
Parakrinná regulácia . V blízkosti sa nachádza producent biologicky aktívnej látky a cieľová bunka. Molekuly hormónov dosahujú cieľ difúziou v medzibunkovej látke. Napríklad v parietálnych bunkách žalúdočných žliaz je sekrécia H+ stimulovaná gastrínom a histamínom, zatiaľ čo somatostatín a Pg vylučované susednými bunkami sú potlačené.
Autokrinná regulácia . Pri autokrinnej regulácii má bunka produkujúca hormóny receptory pre rovnaký hormón (inými slovami, bunka produkujúca hormóny je zároveň jej cieľom). Príklady: endotelíny produkované endotelovými bunkami a pôsobiace na tie isté endotelové bunky; T-lymfocyty, ktoré vylučujú interleukíny, ktoré sa zameriavajú na rôzne bunky, vrátane T-lymfocytov.

116. Úloha hormónov v systéme regulácie metabolizmu. Cieľové bunky a bunkové hormonálne receptory

Úloha hormónov v regulácii metabolizmu a funkcií. Hormóny sú integrujúce regulátory spájajúce rôzne regulačné mechanizmy a metabolizmus v rôznych orgánoch. Fungujú ako chemickí poslovia, ktorí prenášajú signály, ktoré sa vyskytujú v rôznych orgánoch a centrálnom nervovom systéme. Reakcia bunky na pôsobenie hormónu je veľmi rôznorodá a je určená tak chemickou štruktúrou hormónu, ako aj typom bunky, na ktorú je pôsobenie hormónu zamerané. V krvi sú hormóny prítomné vo veľmi nízkych koncentráciách. Na prenos signálov do buniek musia byť hormóny rozpoznané a viazané špeciálnymi bunkovými proteínmi – receptormi s vysokou špecifickosťou. Fyziologický účinok hormónu je určený rôznymi faktormi, napríklad koncentráciou hormónu (ktorá je určená rýchlosťou inaktivácie v dôsledku rozpadu hormónov, ku ktorému dochádza hlavne v pečeni, a rýchlosťou vylučovania hormónov a ich metabolitov z tela), jeho afinita k proteínovým nosičom (steroidné hormóny a hormóny štítnej žľazy sú transportované krvným obehom v komplexe s proteínmi), počet a typ receptorov na povrchu cieľových buniek. Syntézu a sekréciu hormónov stimulujú vonkajšie a vnútorné signály vstupujúce do centrálneho nervového systému.Tieto signály cez neuróny vstupujú do hypotalamu, kde stimulujú syntézu hormónov uvoľňujúcich peptidy (z angl. uvoľniť- uvoľňovanie) - liberíny a statíny, ktoré stimulujú alebo inhibujú syntézu a sekréciu hormónov prednej hypofýzy. Hormóny prednej hypofýzy, nazývané trojité hormóny, stimulujú tvorbu a sekréciu hormónov z periférnych žliaz s vnútornou sekréciou, ktoré vstupujú do celkového obehu a interagujú s cieľovými bunkami. Udržiavanie hladín hormónov v tele mechanizmus negatívnej spätnej väzby spojenia. Zmena koncentrácie metabolitov v cieľových bunkách mechanizmom negatívnej spätnej väzby potláča syntézu hormónov, pôsobiacich buď na endokrinné žľazy alebo na hypotalamus. Syntéza a sekrécia tropických hormónov je potlačená hormónmi periférnych žliaz s vnútornou sekréciou. Takéto slučky spätnej väzby fungujú v systémoch regulácie hormónov nadobličiek, štítnej žľazy a pohlavných žliaz. Nie všetky endokrinné žľazy sú regulované týmto spôsobom. Hormóny zadnej hypofýzy (vazopresín a oxytocín) sa syntetizujú v hypotalame ako prekurzory a ukladajú sa do granúl terminálnych axónov neurohypofýzy. Sekrécia pankreatických hormónov (inzulín a glukagón) priamo závisí od koncentrácie glukózy v krvi. Na regulácii medzibunkových interakcií sa podieľajú aj nízkomolekulárne proteínové zlúčeniny – cytokíny. Účinok cytokínov na rôzne funkcie buniek je spôsobený ich interakciou s membránovými receptormi. Prostredníctvom tvorby intracelulárnych mediátorov sa signály prenášajú do jadra, kde dochádza k aktivácii určitých génov a indukcii syntézy proteínov. Všetky cytokíny majú tieto spoločné vlastnosti:

• sú syntetizované počas imunitnej odpovede organizmu, slúžia ako mediátory imunitných a zápalových reakcií a majú hlavne autokrinnú, v niektorých prípadoch parakrinnú a endokrinnú aktivitu;
• pôsobia ako rastové faktory a faktory bunkovej diferenciácie (zároveň spôsobujú prevažne pomalé bunkové reakcie vyžadujúce syntézu nových proteínov);
• majú pleiotropnú (polyfunkčnú) aktivitu.

Biologický účinok hormónov sa prejavuje prostredníctvom ich interakcie s receptormi cieľových buniek. Aby sa prejavila biologická aktivita, väzba hormónu na receptor musí viesť k vytvoreniu chemického signálu vo vnútri bunky, ktorý spôsobí špecifickú biologickú odpoveď, napríklad zmenu rýchlosti syntézy enzýmov a iných proteínov resp. zmena v ich činnosti. Cieľ pre hormón môže slúžiť ako bunky jedného alebo viacerých tkanív. Pôsobením na cieľovú bunku hormón spôsobuje špecifickú odpoveď. Napríklad štítna žľaza je špecifickým cieľom pre tyreotropín, ktorý zvyšuje počet acinárnych buniek štítnej žľazy a zvyšuje rýchlosť biosyntézy hormónov štítnej žľazy. Glukagón, pôsobiaci na adipocyty, aktivuje lipolýzu, stimuluje mobilizáciu glykogénu a glukoneogenézu v pečeni. Charakteristickým znakom cieľovej bunky je schopnosť vnímať informácie zakódované v chemickej štruktúre hormónu.

Hormonálne receptory. Počiatočným štádiom pôsobenia hormónu na cieľovú bunku je interakcia hormónu s bunkovým receptorom. Koncentrácia hormónov v extracelulárnej tekutine je veľmi nízka a zvyčajne sa pohybuje od 10 -6 -10 -11 mmol/l. Cieľové bunky odlišujú zodpovedajúci hormón od mnohých iných molekúl a hormónov vďaka prítomnosti zodpovedajúceho receptora so špecifickým väzbovým miestom pre hormón na cieľovej bunke.

Všeobecná charakteristika receptorov

Peptidové hormonálne receptory a adrenalín sa nachádzajú na povrchu bunkovej membrány. Receptory pre steroidné hormóny a hormóny štítnej žľazy sa nachádzajú vo vnútri bunky. Navyše intracelulárne receptory pre niektoré hormóny, ako sú glukokortikoidy, sú lokalizované v cytosóle, pre iné, ako sú androgény, estrogény, hormóny štítnej žľazy, sú lokalizované v bunkovom jadre. Receptory sú svojou chemickou povahou proteíny a zvyčajne pozostávajú z niekoľkých domén. V štruktúre membránových receptorov možno rozlíšiť tri funkčne odlišné oblasti. Prvá doména (rozpoznávacia doména) sa nachádza v N-koncovej časti polypeptidového reťazca na vonkajšej strane bunkovej membrány; obsahuje glykozylované miesta a zabezpečuje rozpoznanie a väzbu hormónu. Druhá doména je transmembránová. V receptoroch jedného typu, spojených s G-proteínmi, pozostáva zo 7 husto zbalených a-helikálnych polypeptidových sekvencií. V iných typoch receptorov transmembránová doména obsahuje iba jeden a-spiradizovaný polypeptidový reťazec (napr. obe p-podjednotky heterotetramérneho a2p2 inzulínového receptora). Tretia (cytoplazmatická) doména vytvára v bunke chemický signál, ktorý zodpovedá rozpoznávaniu hormónov a ich väzbe so špecifickou vnútrobunkovou odpoveďou. Cytoplazmatická oblasť receptora pre hormóny, ako je inzulín, epidermálny rastový faktor a inzulínu podobný rastový faktor-1 na vnútornej strane membrány, má aktivitu tyrozínkinázy, zatiaľ čo samotné cytoplazmatické oblasti rastového hormónu, prolaktínu a cytokínových receptorov nevykazujú aktivitu tyrozínkinázy, ale sú spojené s inými.cytoplazmatické proteínkinázy, ktoré ich fosforylujú a aktivujú.

Receptory pre steroidné hormóny a hormóny štítnej žľazy obsahuje 3 funkčné oblasti. C-koncová oblasť receptorového polypeptidového reťazca obsahuje doménu rozpoznávajúcu hormón a väzbovú doménu. Centrálna časť receptora zahŕňa DNA viažucu doménu. Na N-koncovej časti polypeptidového reťazca je doména nazývaná variabilná oblasť receptora, ktorá je zodpovedná za väzbu na iné proteíny, spolu s ktorými sa podieľa na regulácii transkripcie.

117. Mechanizmy prenosu hormonálnych signálov do buniek.

Podľa mechanizmu účinku možno hormóny rozdeliť do 2 skupín. Do prvej skupiny patria hormóny, ktoré interagujú s membránovými receptormi (peptidové hormóny, adrenalín, ako aj lokálne hormóny – cytokíny, eikozanoidy). Do druhej skupiny patria hormóny, ktoré interagujú s intracelulárnymi receptormi.Väzba hormónu (primárneho posla) na receptor vedie k zmene konformácie receptora. Túto zmenu zachytávajú iné makromolekuly, t.j. väzba hormónu na receptor vedie k párovaniu niektorých molekúl s inými (transdukcia signálu). Vzniká tak signál, ktorý reguluje bunkovú odpoveď zmenou aktivity alebo množstva enzýmov a iných proteínov. V závislosti od spôsobu prenosu hormonálneho signálu v bunkách sa rýchlosť metabolických reakcií mení:

• v dôsledku zmien v aktivite enzýmov;
• v dôsledku zmien množstva enzýmu v

118. Klasifikácia hormónov podľa chemickej štruktúry a biologických funkcií

Klasifikácia hormónov podľa chemickej štruktúry

Peptidové hormóny	Steroidy	Deriváty aminokyselín
Adrenokortikotropný hormón (kortikotropín, ACTH)	aldosterón	Adrenalín
Rastový hormón (somatotropín, GH, STH)	kortizolu	norepinefrín
Tyreotropný hormón (tyreotropín, TSH)	kalcitriol	trijódtyronín (T 3)
Laktogénny hormón (prolaktín, LTH)	Testosterón	tyroxín (T 4)
luteinizačný hormón (lutropín, LH)	Estradiol
Folikuly stimulujúci hormón (FSH)	Progesterón
Melanocyty stimulujúci hormón (MSH)
Chorionický gonadotropín (CG)
antidiuretický hormón (vazopresín, ADH)
Oxytocín
Paratyroidný hormón (parathormón, PTH)
kalcitonín
inzulín
Glukagón

Klasifikácia hormónov podľa biologických funkcií*

Regulované procesy	Hormóny
Metabolizmus sacharidov, lipidov, aminokyselín	Inzulín, glukagón, adrenalín, kortizol, tyroxín, rastový hormón
Výmena vody a soli	Aldosterón, antidiuretický hormón
Metabolizmus vápnika a fosfátov	Parathormón, kalcitonín, kalcitriol
reprodukčná funkcia	Estradiol, testosterón, progesterón, gonadotropné hormóny
Syntéza a sekrécia endokrinných hormónov	Tropické hormóny hypofýzy, liberíny a statíny hypotalamu
Zmeny metabolizmu v bunkách produkujúcich hormóny	Eikosanoidy, histamín, sekretín, gastrín, somatostatín, vazoaktívny črevný peptid (VIP), cytokíny

(*) Táto klasifikácia je ľubovoľná, pretože rovnaké hormóny môžu vykonávať rôzne funkcie

119. Štruktúra, syntéza a metabolizmus jódtyronínov. Vplyv na metabolizmus. Zmeny metabolizmu pri hypo- a hypertyreóze. Príčiny a prejavy endemickej strumy.

Biosyntéza jódtyronínov. Jódtyroníny sa syntetizujú ako súčasť proteínu tyreoglobulínu (Tg) vo folikuloch, ktoré sú morfologickou a funkčnou jednotkou štítnej žľazy.

tyreoglobulín - glykoproteín s molekulovou hmotnosťou 660 kD, obsahujúci 115 tyrozínových zvyškov. 8-10% hmoty tyreoglobulínu predstavujú sacharidy. Obsah jodidu v tele je 0,2-1%

.

Tyreoglobulín sa syntetizuje na ribozómoch drsného ER vo forme pretyroglobulínu, potom sa prenesie do cisterien ER, kde sa tvoria sekundárne a terciárne štruktúry vrátane glykozylačných procesov. Z ER cisterien vstupuje tyreoglobulín do Golgiho aparátu, je obsiahnutý v sekrečných granulách a secernovaný do extracelulárneho koloidu, kde sa jódujú tyrozínové zvyšky a tvoria sa jódtyroníny. Jodácia tyreoglobulínu a tvorba jódtyronínov sa uskutočňuje v niekoľkých fázach.

Transport jódu do buniek štítnej žľazy. Jód vo forme organických a anorganických zlúčenín vstupuje do gastrointestinálneho traktu s jedlom a pitnou vodou. Denná potreba jódu je 150-200 mcg. 25-30% z tohto množstva jodidov prijíma štítna žľaza. Transport jodidu do buniek štítnej žľazy je energeticky závislý proces a prebieha za účasti špeciálneho transportného proteínu proti elektrochemickému gradientu (pomer koncentrácie I - v žľaze ku koncentrácii I - v krvi sérum je normálne 25:1). Práca tohto proteínu nesúceho jodid je spojená s Na +, K + -ATPázou.

Oxidácia jódu. Oxidácia I - na I + prebieha za účasti tyreoperoxidázy obsahujúcej hem a H 2 O 2 ako oxidačného činidla. Jodácia tyrozínu. Oxidovaný jód interaguje s tyrozínovými zvyškami v molekule tyreoglobulínu. Táto reakcia je tiež katalyzovaná tyreoperoxidázou.

Tvorba jódtyronínov. Pôsobením tyreoperoxidázy oxidovaný jód reaguje s tyrozínovými zvyškami za vzniku monojódových tyrozínov (MIT) a dijódtyrozínov (DIT). Dve molekuly DIT kondenzujú za vzniku T4 jódtyronínu, zatiaľ čo MIT a DIT kondenzujú za vzniku T3 jódtyronínu. Jódtyreoglobulín je transportovaný z koloidu do folikulárnej bunky endocytózou a hydrolyzovaný lyzozómovými enzýmami s uvoľňovaním T3 a T4. Za normálnych podmienok štítna žľaza vylučuje 80-100 μg T 4 a 5 μg T 3 denne. Ďalších 22-25 μg T3 sa tvorí ako výsledok dejodácie T4 v periférnych tkanivách na 5"-atóme uhlíka.

Transport a metabolizmus jódtyronínov. Polovica až dve tretiny T 3 a T 4 sa nachádzajú v tele mimo štítnej žľazy. Väčšina z nich cirkuluje v krvi vo viazanej forme v kombinácii s proteínmi: globulín viažuci tyroxín (TSG) a prealbumín viažuci tyroxín (TSPA). TSH slúži ako hlavný transportný proteín jódtyronínov, ako aj forma ich ukladania. Má vyššiu afinitu k T 3 a T 4 a za normálnych podmienok viaže takmer všetky tieto hormóny. Len 0,03 % T 4 a 0,3 % T 3 je v krvi vo voľnej forme. T1/2T4 v plazme je 4-5 krát väčší ako T3. Pre T 4 je toto obdobie asi 7 dní a pre T 3 - 1-1,5 dňa. Biologická aktivita jódtyronínov je spôsobená neviazanou frakciou. T 3 - hlavná biologicky aktívna forma jódtyronínov; jeho afinita k receptoru cieľovej bunky je 10-krát vyššia ako afinita T4. V periférnych tkanivách sa v dôsledku dejodizácie časti T4 na piatom atóme uhlíka vytvára takzvaná "reverzná" forma T3, ktorá je takmer úplne zbavená biologickej aktivity. Ďalšie metabolické cesty pre jódtyroníny zahŕňajú úplnú dejodáciu, deamináciu alebo dekarboxyláciu. Jódované produkty katabolizmu jódtyronínu sú konjugované v pečeni s kyselinami glukurónovými alebo sírovými, vylučované žlčou, reabsorbované v čreve, dejodované v obličkách a vylučované močom.

Mechanizmus účinku a biologické funkcie jódtyronínov. Cieľové bunky jódtyronínov majú 2 typy receptorov pre tieto hormóny. Hlavné účinky jódtyronínov sú výsledkom ich interakcie s vysoko špecifickými receptormi, ktoré sa v kombinácii s hormónmi neustále nachádzajú v jadre a interagujú s určitými sekvenciami DNA, pričom sa podieľajú na regulácii génovej expresie. Ďalšie receptory sa nachádzajú v plazmatickej membráne buniek, ale nejde o rovnaké proteíny ako v jadre. Majú nižšiu afinitu k jódtyronínom a pravdepodobne zabezpečujú väzbu hormónov, aby boli v tesnej blízkosti bunky. Pri fyziologickej koncentrácii jódtyronínov sa ich pôsobenie prejavuje v zrýchlení syntézy bielkovín, stimulácii rastových procesov a diferenciácii buniek. V tomto ohľade sú jódtyroníny synergistami rastového hormónu. Okrem toho T 3 urýchľuje transkripciu génu rastového hormónu. U zvierat s nedostatkom T3 strácajú bunky hypofýzy svoju schopnosť syntetizovať rastový hormón. Veľmi vysoké koncentrácie T 3 inhibujú syntézu bielkovín a stimulujú katabolické procesy, čo sa prejavuje negatívnou dusíkovou bilanciou. Metabolické účinky jódtyronínov sa pripisujú najmä energetickému metabolizmu, ktorý sa prejavuje zvýšením príjmu kyslíka bunkami. Tento efekt sa prejavuje vo všetkých orgánoch okrem mozgu, RES a pohlavných žliaz. V rôznych bunkách T 3 stimuluje prácu Na +, K + -ATPázy, ktorá spotrebováva významnú časť energie využitej bunkou. V pečeni jódtyroníny urýchľujú glykolýzu, syntézu cholesterolu a syntézu žlčových kyselín. V pečeni a tukovom tkanive zvyšuje T3 citlivosť buniek na pôsobenie adrenalínu a nepriamo stimuluje lipolýzu v tukovom tkanive a mobilizáciu glykogénu v pečeni. Vo fyziologických koncentráciách T 3 zvyšuje príjem glukózy vo svaloch, stimuluje syntézu bielkovín a nárast svalovej hmoty a zvyšuje citlivosť svalových buniek na pôsobenie adrenalínu. Jódtyroníny sa tiež podieľajú na vytváraní reakcie na ochladzovanie zvýšením produkcie tepla, zvýšením citlivosti sympatického nervového systému na noradrenalín a stimuláciou sekrécie norepinefrínu.

Choroby štítnej žľazy Hormóny štítnej žľazy sú nevyhnutné pre normálny vývoj človeka.

Hypotyreóza u novorodencov vedie k rozvoju kretinizmu, ktorý sa prejavuje mnohopočetnými vrodenými poruchami a ťažkou ireverzibilnou mentálnou retardáciou. Hypotyreóza sa vyvíja v dôsledku nedostatku jódtyronínov. Hypotyreóza je zvyčajne spojená s nedostatočnou činnosťou štítnej žľazy, ale môže sa vyskytnúť aj pri ochoreniach hypofýzy a hypotalamu.

Najzávažnejšie formy hypotyreózy sprevádzané slizničným edémom kože a podkožného tkaniva sa označujú termínom "myxedém" (z gréčtiny. hnilé- sliz, edém - edém). Opuch je spôsobený nadmernou akumuláciou glykozaminoglykánov a vody. V podkoží sa hromadí kyselina glukurónová a v menšej miere kyselina chondroitínsírová. Nadbytok glykozaminoglykánov spôsobuje zmeny v koloidnej štruktúre extracelulárnej matrice, zvyšuje jej hydrofilitu a viaže sodíkové ióny, čo vedie k zadržiavaniu vody. Charakteristické prejavy ochorenia: znížená srdcová frekvencia, letargia, ospalosť, neznášanlivosť chladu, suchá koža. Tieto symptómy sa vyvíjajú v dôsledku zníženia bazálneho metabolizmu, rýchlosti glykolýzy, mobilizácie glykogénu a tukov, absorpcie glukózy vo svaloch, zníženia svalovej hmoty a zníženia produkcie tepla. Pri výskyte hypotyreózy u starších detí sa pozoruje spomalenie rastu bez mentálnej retardácie. V súčasnosti je u dospelých častou príčinou hypotyreózy chronická autoimunitná tyroiditída, ktorá vedie k poruche syntézy jódtyronínov ( struma hašimoto).

Hypotyreóza môže byť aj dôsledkom nedostatočného príjmu jódu v tele - endemická struma. Endemická struma (netoxická struma) sa často vyskytuje u ľudí žijúcich v oblastiach, kde je obsah jódu vo vode a pôde nedostatočný. Ak sa príjem jódu v organizme zníži (pod 100 mcg / deň), potom sa zníži produkcia jódtyronínov, čo vedie k zvýšenej sekrécii TSH (v dôsledku oslabenia účinku jódtyronínov na hypofýzu mechanizmom negatívnej spätnej väzby ), pod vplyvom ktorého dochádza ku kompenzačnému zväčšeniu štítnej žľazy (hyperplázia), ale nezvyšuje sa produkcia jódtyronínov.

hypertyreóza vzniká v dôsledku zvýšenej produkcie jódtyronínov. Difúzna toxická struma (Gravesova choroba, Gravesova choroba) je najčastejším ochorením štítnej žľazy. Pri tejto chorobe je zaznamenané zvýšenie veľkosti štítnej žľazy (struma), zvýšenie koncentrácie jódtyronínov o 2-5 krát a rozvoj tyreotoxikózy. Charakteristické znaky tyreotoxikózy: zvýšený bazálny metabolizmus, zrýchlená srdcová frekvencia, svalová slabosť, strata hmotnosti (napriek zvýšenej chuti do jedla), potenie, horúčka, tremor a exoftalmus (vypuklé oči). Tieto symptómy odrážajú súčasnú stimuláciu anabolických (rast a diferenciácia tkanív) a katabolických (katabolizmus sacharidov, lipidov a bielkovín) procesov jódtyronínmi. Katabolické procesy sa zintenzívňujú vo väčšej miere, o čom svedčí negatívna dusíková bilancia. Hypertyreóza sa môže vyskytnúť v dôsledku rôznych príčin: vývoj nádoru, tyroiditída, nadmerný príjem jódu a liekov obsahujúcich jód, autoimunitné reakcie. Gravesova choroba sa vyskytuje v dôsledku tvorby protilátok proti antigénom štítnej žľazy. Jeden z nich, imunoglobulín (IgG), napodobňuje účinok tyreotropínu interakciou s tyrotropínovými receptormi na bunkovej membráne štítnej žľazy. To vedie k difúznemu prerastaniu štítnej žľazy a nadmernej nekontrolovanej produkcii T 3 a T 4, pretože tvorba IgG nie je regulovaná mechanizmom spätnej väzby. Hladina TSH pri tomto ochorení je znížená v dôsledku tlmenia funkcie hypofýzy vysokými koncentráciami jódtyronínov.

120. Regulácia energetického metabolizmu, úloha inzulínu a kontrainzulárnych hormónov v homeostáze.

Hlavné živiny (sacharidy, tuky, bielkoviny) sa v organizme oxidujú za uvoľnenia voľnej energie, ktorá sa využíva pri anabolických procesoch a pri realizácii fyziologických funkcií. Energetická hodnota hlavných živín je vyjadrená v kilokalóriách a je: pre sacharidy - 4 kcal / g, pre tuky - 9 kcal / g, pre bielkoviny - 4 kcal / g. Dospelý zdravý človek potrebuje 2000-3000 kcal (8000-12000 kJ) energie denne. Pri bežnom rytme výživy sú intervaly medzi jedlami 4-5 hodín s 8-12-hodinovou nočnou prestávkou. Počas trávenia a doby vstrebávania (2-4 hodiny) môžu hlavné energetické nosiče využívané tkanivami (glukóza, mastné kyseliny, aminokyseliny) pochádzať priamo z tráviaceho traktu. V postabsorpčnom období a pri hladovaní sa v procese katabolizmu usadených nosičov energie tvoria energetické substráty. Zmeny v spotrebe nosičov energie a nákladoch na energiu sú koordinované presnou reguláciou metabolických procesov v rôznych orgánoch a systémoch tela, čo zabezpečuje energetickú homeostázu. Hormóny hrajú hlavnú úlohu pri udržiavaní energetickej homeostázy. inzulín a glukagón, ako aj iní kontrainzulárne hormóny - adrenalín, kortizol, jódtyroníny a somatotropín. Inzulín a glukagón hrajú hlavnú úlohu v regulácii metabolizmu počas absorpčného a postabsorpčného obdobia a počas hladovania. Obdobie absorpcie je charakterizované prechodným zvýšením koncentrácie glukózy, aminokyselín a tukov v krvnej plazme. Pankreatické bunky reagujú na toto zvýšenie zvýšením sekrécie inzulínu a znížením sekrécie glukagónu. Zvýšenie pomeru inzulín/glukagón spôsobuje zrýchlenie využívania metabolitov na ukladanie energie: syntetizuje sa glykogén, tuky a bielkoviny. Zásobný režim sa aktivuje po jedle a je nahradený režimom mobilizácie zásob po ukončení trávenia. Typ metabolitov, ktoré sa spotrebúvajú, ukladajú a exportujú, závisí od typu tkaniva. Hlavnými orgánmi spojenými so zmenami toku metabolitov pri zmene spôsobov mobilizácie a ukladania nosičov energie sú pečeň, tukové tkanivo a svaly.

Metabolické zmeny v pečeni počas obdobia absorpcie

Po jedle sa pečeň stáva hlavným konzumentom glukózy prichádzajúcej z tráviaceho traktu. Takmer 60 z každých 100 g glukózy transportovanej portálovým systémom sa zadržiava v pečeni. Zvýšenie spotreby glukózy v pečeni nie je výsledkom zrýchlenia jej transportu do buniek (transport glukózy do pečeňových buniek nie je stimulovaný inzulínom), ale dôsledkom zrýchlenia metabolických dráh, v ktorých sa glukóza premieňa na deponovanú formy nosičov energie: glykogén a tuky. So zvýšením koncentrácie glukózy v hepatocytoch sa aktivuje glukokináza, ktorá premieňa glukózu na glukóza-6-fosfát. Glukokináza má vysokú hodnotu Km pre glukózu, ktorá poskytuje vysokú rýchlosť fosforylácie pri vysokých koncentráciách glukózy. Okrem toho glukokináza nie je inhibovaná glukózo-6-fosfátom (pozri časť 7). Inzulín indukuje syntézu mRNA glukokinázy. Zvýšenie koncentrácie glukóza-6-fosfátu v hepatocytoch spôsobuje zrýchlenie syntézy glykogénu. Toto je uľahčené súčasnou inaktiváciou glykogén fosforylázy a aktiváciou glykogén syntázy. Pod vplyvom inzulínu v hepatocytoch sa glykolýza urýchľuje v dôsledku zvýšenia aktivity a množstva kľúčových enzýmov: glukokinázy, fosfofruktokinázy a pyruvátkinázy. Súčasne dochádza k inhibícii glukoneogenézy v dôsledku inaktivácie fruktóza-1,6-bisfosfatázy a zníženia množstva fosfoenolpyruvátkarboxykinázy, kľúčových enzýmov glukoneogenézy. Zvýšenie koncentrácie glukóza-6-fosfátu v hepatocytoch počas absorpčného obdobia je kombinované s aktívnym využitím NADPH na syntézu mastných kyselín, čo prispieva k stimulácii pentózofosfátovej dráhy. Urýchlenie syntézy mastných kyselín je zabezpečené dostupnosťou substrátov (acetyl-CoA a NADPH) vytvorených počas metabolizmu glukózy, ako aj aktiváciou a indukciou kľúčových enzýmov syntézy mastných kyselín. V období absorpcie sa v pečeni urýchľuje syntéza bielkovín. Množstvo aminokyselín vstupujúcich do pečene z tráviaceho traktu však prevyšuje možnosť ich využitia na syntézu bielkovín a iných zlúčenín obsahujúcich dusík. Nadbytočné aminokyseliny buď vstupujú do krvného obehu a sú transportované do iných tkanív, alebo sú deaminované, po čom nasleduje zahrnutie zvyškov bez dusíka do všeobecnej katabolickej dráhy.

Zmeny metabolizmu v adipocytoch. Hlavnou funkciou tukového tkaniva je ukladanie nosičov energie vo forme triacylglycerolov. Vplyvom inzulínu sa zrýchľuje transport glukózy do adipocytov. Zvýšenie intracelulárnej koncentrácie glukózy a aktivácia kľúčových enzýmov glykolýzy zabezpečuje tvorbu acetyl-CoA a glycerol-3-fosfátu, ktoré sú nevyhnutné pre syntézu TAG. Stimulácia pentózofosfátovej dráhy zabezpečuje tvorbu NADPH, ktorý je nevyhnutný pre syntézu mastných kyselín. Avšak biosyntéza mastných kyselín de novo v ľudskom tukovom tkanive prebieha vysokou rýchlosťou len po predchádzajúcom hladovaní. Pri normálnom nutričnom rytme je syntéza TAG založená hlavne na mastných kyselinách pochádzajúcich z CM a VLDL pôsobením Lp-lipázy. Súčasne so zvýšením pomeru inzulín/glukagón je hormón-senzitívna TAG lipáza v defosforylovanej neaktívnej forme a proces lipolýzy je inhibovaný.

Zmeny svalového metabolizmu v období absorpcie. V absorpčnom období sa vplyvom inzulínu urýchľuje transport glukózy do buniek svalového tkaniva. Glukóza sa fosforyluje a oxiduje, aby bunke poskytla energiu a tiež sa používa na syntézu glykogénu. Mastné kyseliny pochádzajúce z HM a VLDL v tomto období zohrávajú v energetickom metabolizme svalov nevýznamnú úlohu. Prísun aminokyselín do svalov a biosyntéza bielkovín sú tiež zvýšené pod vplyvom inzulínu, najmä po bielkovinovom jedle.

Termín navrhol S. Cohen v roku 1974.

Cytokíny – skupina proteínov podobných hormónom a peptidy s molekulovou hmotnosťou 8 až 90 kDa, často glykozylované, syntetizované a vylučované bunkami imunitného systému a inými typmi buniek.

Cytokíny sa líšia od hormónov len čiastočne: neprodukujú ich endokrinné žľazy, ale rôzne typy buniek; navyše v porovnaní s hormónmi kontrolujú oveľa širší rozsah cieľových buniek.

Rôzne biologické funkcie cytokínov sú rozdelené do skupín [Pertseva T.A., Konopkina L.I. Interferóny a ich induktory // Ukrajinský časopis o chemoterapii. - 2001. _ №2. - S. 62-67.]:

zvládajú vývoj a homeostáza imunitného systému;

kontrolovať rast a diferenciáciu krvných buniek (systém hematopoézy);

podieľať sa na nešpecifických ochranných reakciách tela, ktoré ovplyvňujú zápalové procesy, zrážanlivosť krvi, krvný tlak;

Cytokíny sa podieľajú na regulácii bunkového rastu, diferenciácie a dĺžky života, ako aj na kontrole apoptózy.

Podľa štruktúry sa rozlišuje niekoľko druhov molekúl cytokínov, z ktorých každá je kódovaná vlastnými génmi. Cytokíny pozostávajú z jedného alebo dvoch, menej často viacerých, polypeptidových (homo- a heterológnych) reťazcov (monoméry, diméry, triméry) s molekulovou hmotnosťou 8 až 90 kDa, najmä 15-35 kDa. Prevažná väčšina z nich obsahuje ako charakteristický štruktúrny prvok 4 b-helixy a len niektoré (IL-1, TNF, transformujúci rastový faktor) sa vyznačujú prevahou b-vrstvovej štruktúry.

Bunky produkujúce cytokíny

Je možné rozlíšiť 3 relatívne autonómne skupiny buniek produkujúcich cytokíny (tab. 1). to

bunky stromálneho spojivového tkaniva, ktoré produkujú cytokíny a sú primárne zodpovedné za hematopoézu;

· monocyty/makrofágy, ktoré sú producentmi cytokínov – mediátorov zápalu;

lymfocyty, ktoré produkujú lymfokíny, ktoré zabezpečujú vývoj antigén-špecifickej zložky imunitnej odpovede.

Stôl 1.

Hlavné typy buniek - producenti cytokínov

Producentské bunky	Cytokínové induktory	Kinetika výroby	Produkované cytokíny
Stromálne bunky (fibroblasty, endotelové bunky)	Kontaktné interakcie, bakteriálne produkty	Do hodiny mRNA, po 3-4 hodinách vrchol sekrécie cytokínov	GM, G, M-CSF; INFv, IL-6,7,8,11
Monocyty/makrofágy	Baktérie a ich produkty, polyelektrolyty, forble étery	Do hodiny mRNA, po 6-14 hodinách vrchol sekrécie cytokínov	IL-1.6; TNFb, IL-10,12,15; GM, G, M-CSF, TGFv, INFb, chemokíny.
	Väzba antigén/mitogén prostredníctvom TCR-CD3/CD28+IL-12	Po 5-8 hodinách mRNA, po 10-48 hodinách vrchol sekrécie cytokínov	IL-2, INFg, TNFb a c, IL-3, GM-CSF, chemokíny
	Väzba antigén/mitogén+IL-4	Po 5-8 hodinách mRNA, po 24-48 hodinách vrchol sekrécie cytokínov	IL-4,5,6,9,10,13,3; GM-CSF, chemokíny

Všetky bunky produkujúce cytokíny sa vyznačujú vlastným typom odpovede na aktivačné vplyvy a povahou aktivátorov, ako aj vlastným, aj keď výrazne sa prekrývajúcim súborom nimi produkovaných cytokínov (tab. 1) a procesmi, ktoré zabezpečujú.

Normálne hladiny produkcie cytokínov stromálne bunky nízka V neprítomnosti škodlivých a patogénnych faktorov sa zdá, že stimulmi na produkciu týchto cytokínov sú kontakty s hematopoetickými bunkami. Bakteriálne produkty výrazne zvyšujú produkciu týchto cytokínov, a to nielen v krvotvorných orgánoch, ale aj v ložiskách agresie, čo vedie k tvorbe extramedulárnych ložísk krvotvorby. V podmienkach aktivácie vykazujú epitelové bunky kože a slizníc podobnú aktivitu.

Produkcia cytokínov (monokínov) bunky myeloidno-monocytového pôvodu vyvolané najmä vplyvom bakteriálnych produktov. Príčinou môžu byť aj mnohé metabolity, samotné cytokíny, peptidové faktory, polyelektrolyty, ako aj kontakty s okolitými bunkami, procesy adhézie a fagocytózy. K aktivácii cytokínových génov dochádza v monocytoch a makrofágoch v priebehu 1 hodiny a v priebehu niekoľkých nasledujúcich hodín je už možné cytokín detegovať v médiu. Medzi cytokínmi vylučovanými týmito bunkami prevládajú faktory podieľajúce sa na vzniku zápalu. Volajú sa monokiny.

Tretia skupina buniek – producenti cytokínov ( lymfokíny) makeup lymfocytov. Takmer všetky typy lymfocytov sú schopné vylučovať cytokíny, ale ich „profesionálnymi“ producentmi sú CD4+ pomocné bunky. Pokojové lymfocyty neprodukujú humorálne faktory. Bunková aktivácia sa uskutočňuje ako výsledok väzby receptorov rozpoznávajúcich antigén a koreceptorov. Najskorší z lymfokínov - IL-2 - sa objaví v cytoplazme T buniek 2 hodiny po stimulácii; zostávajúce lymfokíny sa produkujú oveľa neskôr a v určitom poradí: IL-4 po 4 hodinách, IL-10 po 6 hodinách, IL-9 po 24 hodinách. Maximálna produkcia rôznych lymfokínov sa mení: 12 hodín pre IL-2, 48 hodín pre IL-4 a 5,72 hodín pre IL-9 a IFNg. Táto sekvencia odráža procesy diferenciácie T-pomocníka.

Cytokíny začínajú byť syntetizované bunkami iba v prítomnosti cudzieho činidla v tele. To prispieva k rozvoju imunitnej reakcie, ktorá chráni stálosť vnútorného prostredia tela pred všetkým geneticky cudzím (obr. 1).

Ryža. jeden.

Po uvoľnení produkujúcimi bunkami majú cytokíny krátky polčas rozpadu z obehu. Až 50 % cirkulujúcich cytokínov sa internalizuje do 30 minút. Vylučovanie katabolizovaných cytokínov z tela sa uskutočňuje pečeňou a obličkami. Sekrécia cytokínov je krátkodobý proces. mRNA kódujúca cytokíny je nestabilná, čo v kombinácii s krátkym trvaním transkripcie cytokínových génov vedie ku krátkemu trvaniu ich biosyntézy. [Kolman J., Ryom K.-G., Vizuálna biochémia, vydavateľstvo Mir, s. 378-379].

Keď už hovoríme o vlastnostiach cytokínov, musíte zvážiť nasledovné:

1. Jeden cytokín môže produkovať viac ako jeden typ bunky;

2. Jedna bunka môže produkovať viac ako jeden cytokín;

3. Jeden cytokín môže pôsobiť na viac ako jeden typ buniek;

4. Viac ako jeden cytokín môže indukovať rovnakú funkciu v danom type bunky. [ Drannik G.N. Klinická imunológia a alergológia, MIA, Moskva 2003. str. 98-99.].

Vďaka širokému spektru biologickej aktivity určujú nielen primeranú úroveň imunitnej odpovede, ale regulujú aj interakciu hlavných biologických integračných systémov tela - nervového, imunitného a endokrinného.

Cytokíny sú vzájomne prepojené a tvoria integrálny systém interagujúcich prvkov – cytokínovú sieť.

Množstvo hormónov je produkovaných kombináciou buniek alebo jednotlivých buniek, ktoré nie sú anatomicky organizované vo forme žľazy. Tieto bunky sa nachádzajú v rôznych tkanivách a orgánoch (obr. 27-1). Patria sem neurosekrečné bunky hypotalamu, endokrinné bunky ostrovčekov Langerhans pankreasu (a-, b-, d-bunky), endokrinné bunky gastrointestinálneho traktu (produkujúce gastrín, glukagón, motilín, sekretín, somatostatín, cholecystokinín, hormón uvoľňujúci gastrín), intersticiálne bunky obličiek (produkujúce PgE 2 a erytropoetín ), intersticiálne bunky Leydig semenníky (produkujúce androgény), ovariálne folikulárne bunky (tvoriace estradiol, estrón, estriol, Pg) a jeho žlté teliesko (produkujúce progesterón a estrogény), kardiomyocyty pravej predsiene (syntetizujúce atriopeptín - natriuretický faktor), endokrinné bunky pľúc (tvoriace pľúcne bunky kalcitonín, bombezín, Pg, leucín-enkefalín), epitelové bunky týmusu (týmus), ktoré produkujú peptidové hormóny tymopoetín a tymozíny.

Hormón

Termín „hormón“ sa používa na označenie BAS vylučovaného bunkami do vnútorného prostredia tela, ktorý sa viaže na receptory cieľových buniek a mení spôsob ich fungovania. Hormóny teda pôsobia ako regulátory bunkovej aktivity.

Hormóny zahŕňajú biologicky aktívne látky produkované endokrinnými bunkami.

V širšom zmysle sú hormóny aj niektoré ďalšie biologicky aktívne látky: tie, ktoré produkuje imunitný systém, rastové faktory, cytokíny.

Chemická štruktúra biologicky aktívnych látok je odlišná. Ich hlavné triedy sú: oligopeptidy (napríklad neuropeptidy), polypeptidy (napríklad inzulín), glykoproteíny (napríklad TSH), steroidy (napríklad aldosterón a kortizol), deriváty tyrozínu (napríklad hormóny štítnej žľazy obsahujúce jód : trijódtyronín - T 3 a tyroxín - T 4), deriváty kyseliny retinovej, eikozanoidy (napríklad Pg a prostacyklíny).

Hormonálne receptory a druhí poslovia

Hormonálny receptor - proteínová molekula umiestnená na povrchu cytolemy, v cytoplazme alebo v jadre, ktorá špecificky interaguje s určitým hormónom a prenáša signál na druhé mediátory. Ďalšie informácie o receptoroch a hormónoch nájdete v časti Medzibunkové informačné signály v kapitole 4, Bunková patológia a v prílohe Slovník pojmov.

Možnosti pôsobenia hormónov na cieľové bunky

Podľa vzdialenosti od bunky produkujúcej hormón k cieľovej bunke sa rozlišujú endokrinné, parakrinné a autokrinné varianty regulácie.

Endokrinné, alebo vzdialený regulácia. K sekrécii hormónu dochádza vo vnútornom prostredí. Bunky – ciele môžu byť ľubovoľne ďaleko od endokrinnej bunky. Príklad: sekrečné bunky žliaz s vnútornou sekréciou, z ktorých hormóny vstupujú do celkového obehového systému.

parakrinný regulácia. Výrobca biologicky aktívnej látky a cieľová bunka sú umiestnené vedľa seba. Molekuly hormónov dosahujú cieľ difúziou v medzibunkovej látke. Napríklad v parietálnych bunkách žalúdočných žliaz je sekrécia H+ stimulovaná gastrínom a histamínom, zatiaľ čo somatostatín a Pg vylučované susednými bunkami sú potlačené.

Autokrinné regulácia. Pri autokrinnej regulácii má bunka produkujúca hormóny receptory pre rovnaký hormón (inými slovami, bunka produkujúca hormóny je zároveň jej cieľom). Príklady: endotelíny produkované endotelovými bunkami a pôsobiace na tie isté endotelové bunky; T-lymfocyty, ktoré vylučujú interleukíny, ktoré sa zameriavajú na rôzne bunky, vrátane T-lymfocytov.

Hormóny sú biologicky aktívne zlúčeniny produkované v krvi žľazami s vnútornou sekréciou a ovplyvňujúce metabolizmus. Je známych viac ako 50 hormónov. 10 - 10 mmol / l - fyziologická koncentrácia hormónov. -6 -

Sekrécia hormónov je stimulovaná vonkajšími a vnútornými signálmi vstupujúcimi do CNS. Signály vstupujú do hypotalamu, kde stimulujú syntézu uvoľňujúcich hormónov: liberínov (7), statínov (3). Uvoľňujúce hormóny stimulujú alebo inhibujú syntézu hormónov tropickej hypofýzy, ktoré stimulujú syntézu a sekréciu hormónov endokrinných žliaz. Zmena koncentrácie metabolitov v cieľových bunkách potláča syntézu hormónov pôsobiacich na endokrinné žľazy alebo na hypotalamus. Syntéza trópnych hormónov je potlačená hormónmi periférnych žliaz.

Vlastnosti pôsobenia hormónov na orgány a tkanivá vzdialenosť, vysoká biologická aktivita 10 M, špecifickosť, pôsobenie na cieľové orgány, cieľové orgány majú receptory (glykoproteíny). -7 Inzulínový receptor

Konečnými efektmi pôsobenia hormónov sú zmena permeability bunkových membrán, zmena aktivity vnútrobunkových enzýmov, zmena intenzity syntézy bielkovín (reguláciou ich syntézy).

Rýchlosť uvoľňovania hormónov sa počas dňa mení (cirkadiánne rytmy). V zime sa uvoľňuje viac hormónov, v lete menej. Existujú znaky sekrécie hormónov súvisiace s vekom. Sekrécia hormónov sa môže meniť v akomkoľvek veku, čo vedie k poruchám metabolizmu a rozvoju patológie. Nedostatok tyroxínu vedie k kretinizmu, nadbytku - k toxickej strume. Nedostatok inzulínu vedie k rozvoju diabetes mellitus, nadbytok vedie k hyperinzulinizmu.

K poruchám hormonálnej regulácie môže dôjsť v dôsledku poruchy vyššej neurohormonálnej regulácie činnosti endokrinnej žľazy (narušenie kontroly), v dôsledku priameho poškodenia žľazy (infekcia, nádor, intoxikácia, trauma), ako prejav nedostatok substrátu (syntéza hormónov je narušená). ako porušenie sekrécie, transportu hormónu, v dôsledku zmien podmienok pôsobenia hormónov (elektrolytové prostredie tkaniva) porušenie receptorov: - výskyt protilátok proti receptorom, - pri absencii alebo nedostatku receptorov, - v rozpore s reguláciou receptorov so zvýšeným vylučovaním hormónov (močom, žlčou).

Hyposekrécia hormónov závisí od genetických faktorov (nedostatok enzýmu na syntézu hormónov), diétnych faktorov (hypotyreóza v dôsledku nedostatku jódu v potrave), toxických faktorov (nekróza kôry nadobličiek pôsobením insekticídnych derivátov), ​​imunologických faktorov (vzhľad protilátok ktoré zničia žľazu), prítomnosť infekcie , tuberkulóza, nádory.

Hypersekrécia hormónov pri hormonálne aktívnych nádoroch (akromegália pri nádoroch hypofýzy), pri autoimunitných procesoch (s tyreotoxikózou).

Polčas rozpadu – doba existencie hormónu v krvi adrenalín existuje v krvi sekúnd, steroidné hormóny – hodiny, hormóny štítnej žľazy – dni. V periférnych tkanivách sa niektoré hormóny premieňajú na aktívnejšie zlúčeniny.

Klasifikácia hormónov podľa miesta produkcie, podľa chemickej povahy, podľa vplyvu na metabolizmus, podľa typu humorálneho vplyvu.

Klasifikácia hormónov podľa ich účinku na metabolizmus Vo vzťahu k metabolizmu bielkovín sa rozlišujú kataboliká a anaboliká. Podľa vplyvu na metabolizmus sacharidov - hyperglykemický a hypoglykemický. Vo vzťahu k metabolizmu lipidov - lipolytický a lipogenetický.

Klasifikácia hormónov podľa typu humorálneho vplyvu Hormonálny vplyv. Z produkčnej bunky sa hormón dostáva do krvi a s prietokom krvi sa približuje k cieľovému orgánu, pričom pôsobí na diaľku. parakrinný vplyv. Z produkčnej bunky sa hormón dostáva do extracelulárneho priestoru a pôsobí na cieľové bunky, ktoré sa nachádzajú v blízkosti. Izokrinný vplyv. Z produkčnej bunky sa hormón dostáva do extracelulárneho priestoru a do cieľovej bunky, ktorá je s ním v tesnom kontakte. neurokrinný vplyv. Hormón sa vylučuje do synaptickej štrbiny. autokrinný vplyv. Produkčná bunka je tiež cieľovou bunkou.

Klasifikácia hormónov podľa chemickej povahy Bielkoviny: jednoduché - inzulín, rastový hormón, komplexné - TSH, FSH, Peptidy: vazopresín, oxytocín, glukagón, tyrokalcitonín, ACTH, somatostatín. Deriváty AMK: adrenalín, tyroxín. Steroidné hormóny. Deriváty mastných kyselín: prostaglandíny.

Klasifikácia hormónov podľa lokalizácie receptorov Hormóny, ktoré sa viažu na intracelulárne receptory v cieľových bunkách. Patria sem steroidné hormóny a hormóny štítnej žľazy. Všetky z nich sú lipofilné. Po sekrécii sa viažu na transportné proteíny, prechádzajú cez plazmatickú membránu a viažu sa na receptor v cytoplazme alebo jadre. Vytvára sa komplex hormón-receptor. Transportuje sa do jadra, interaguje s DNA, aktivuje alebo inhibuje gény, čo vedie k indukcii alebo potlačeniu syntézy bielkovín, k zmene množstva bielkovín (enzýmov). Hlavný účinok sa dosahuje na úrovni génovej transkripcie.

Mechanizmus účinku lipofilných hormónov Sekrécia hormónov Väzba na transportné proteíny Transport cez plazmatickú membránu Väzba na receptor v cytoplazme alebo jadre Tvorba komplexu hormón-receptor Transport komplexu do jadra Interakcia s DNA Indukcia syntézy proteínov Zmena v množstvo bielkovín (enzýmov) Aktivácia génov Inhibícia génov Potlačenie syntézy bielkovín

Hormóny, ktoré sa viažu na receptory na bunkovom povrchu, sú rozpustné vo vode, bielkovinovej povahy, hormón pôsobí na receptor a potom pôsobenie prebieha cez sekundárne mediátory: c. AMF, c. HMF, vápnik, inozitol-3-fosfát (I-3-P), diacylglycerol (DAG). Takto fungujú hormóny: rastový hormón, prolaktín, inzulín, oxytocín, nervový rastový faktor.

Cyklické nukleotidy sú univerzálnymi mediátormi pôsobenia rôznych faktorov na bunky a organizmus. ATP c. AMP + FFn GTP GMF + FFn guanylátcykláza adenylátcykláza

Adenylátcykláza má dve podjednotky: receptorovú, katalytickú. Hormón interaguje s receptorovou podjednotkou, ktorá prevádza katalytikum do aktívneho stavu.

G proteín je zabudovaný do membrány a v kombinácii s iónmi horčíka a GTP aktivuje adenylátcyklázu. Konverzia signálu pomocou G-proteínov

Hormonálny receptor, proteín G, adenylátcykláza – 3 nezávislé proteíny, ktoré sú funkčne spojené.

c. AMP je druhý posol pre ACTH, TSH, FSH, LH, MSH, vazopresín, katecholamíny, glukagón, parathormón, kalcitonín, sekretín, tyroliberín, lipotropín.

Hormóny, ktoré inhibujú adenylátcyklázu acetylcholín, somatostatín, angiotenzín II, fosfodiesterázu katalyzujú premenu cyklických nukleotidov na necyklické 5-nukleozidmonofosfáty.

Guanylátcykláza je enzým obsahujúci hem. NO pri interakcii s hemom guanylátcyklázy podporuje rýchlu tvorbu c. HMF, ktorý znižuje silu srdcových kontrakcií. c. GMP pôsobí prostredníctvom proteínkinázy.

Mechanizmus účinku Obsah vápnika vo vnútri buniek je nízky. 1. Hormón pôsobí na G receptor - Ca proteín vstupuje do bunky Ca pôsobí na aktivitu enzýmov, iónových púmp, permeabilných kanálov.

2. Mechanizmus účinku: Ca-kalmodulín Iniciácia Fosforylácia proteínkinázových proteínov

Komplex Ca-kalmodulín mení aktivitu enzýmov dvoma spôsobmi: 1. priamou interakciou s cieľovým enzýmom, 2. prostredníctvom proteínkinázy aktivovanej týmto komplexom. aktivuje adenylátcyklázu len pri nízkych koncentráciách vápnika a s ďalším zvýšením koncentrácie vápnika je adenylátcykláza inhibovaná. schopné aktivovať cicavčiu fosfodiesterázu.

Ca-kalmodulínom regulované enzýmy adenylátcykláza, fosfodiesteráza, glykogénsyntáza, guanylátcykláza, pyruvátkináza, pyruvátdehydrogenáza, pyruvátkarboxyláza, fosfolipáza A2, myozínkináza. Ca-kalmodulín je druhý posol pre vazopresín a katecholamíny.

Fosfatidylinozitol-4,5-bisfosfát, prekurzor dvoch sekundárnych poslov (diacylglycerol, inozitol-3-fosfát), sa nachádza na vnútornej strane plazmatickej membrány a podlieha hydrolýze v reakcii na signál z receptora.

Diacylglycerol a inozitol-3-fosfát sú druhými poslami pre vazopresín, bradykinín, angiotenzín II a serotonín.

Inozitol-3-fosfát zvyšuje koncentráciu vápnika: 1. vápnik sa uvoľňuje z endoplazmatického retikula bunky, mitochondrií, 2. reguluje vstup vápnika cez kanál.

Diacylglycerol zvyšuje afinitu proteínkinázy C a vápnika. Proteínkináza C fosforyluje mnohé proteíny. Diacylglycerol je druhý posol pre: ACTH, serotonín, LH.

V štruktúre membránových receptorov sa rozlišujú 3 funkčne odlišné miesta 1. Zabezpečuje rozpoznanie a väzbu hormónu. 2. Transmembránové. 3. Cytoplazmatická oblasť. V inzulíne je to tyrozínkináza.

Prostaglandíny sú hydroxylované produkty premeny polynenasýtených mastných kyselín. sú tkanivové hormóny, nie sú skutočnými hormónmi, ale slúžia ako druhí poslovia, pozostávajú z 20 atómov uhlíka a obsahujú cyklopentánový kruh. V ľudskom tele je 14 prostaglandínov.

V závislosti od štruktúry päťčlenného kruhu sa prostaglandíny delia do 4 skupín: A, B, E, F. Počet dvojitých väzieb sa uvádza ako index: PGA 1 Substrátom pre tvorbu prostaglandínov je kyselina arachidónová. Inhibítory biosyntézy prostaglandínov: skupina kyseliny salicylovej, sulfónamidy.

Biologická úloha prostaglandínov podporuje kontrakciu maternice pri pôrode, antiadhezívny účinok, zabraňuje trombóze, prozápalový účinok, antilipolytický účinok, inzulínu podobný účinok na metabolizmus glukózy v tukovom tkanive, reguluje prietok krvi obličkami, zvyšuje diurézu, PGE a PHF uvoľňuje dýchacie svaly, sedatívny účinok, zvyšuje kontraktilnú kapacitu myokardu, antisekrečný účinok, antiulcerogénny účinok, mediátory horúčky

Použitie prostaglandínov pri astme, na liečbu krvných zrazenín, na zníženie krvného tlaku, na stimuláciu pôrodu.

Tromboxány sa syntetizujú v - krvných doštičkách, - mozgovom tkanive, - pľúcach, - slezine, - obličkách. príčina: - agregácia krvných doštičiek, - silný vazokonstrikčný účinok

Prostacyklíny sa syntetizujú v: - cievnom endoteli, - myokarde, - maternici, - sliznici žalúdka.

Leukotriény prispievajú ku kontrakcii hladkého svalstva dýchacích ciest, gastrointestinálneho traktu, regulujú cievny tonus, majú vazokonstrikčný účinok. Hlavné biologické účinky leukotriénov sú spojené so zápalmi, alergiami, anafylaxiou a imunitnými odpoveďami.

Hormóny proteínovej a peptidovej štruktúry hormóny hypofýzy, hormóny pankreasu, hormóny hypotalamu. hormóny štítnej žľazy, parathormóny.

Chemická podstata hormónov prednej hypofýzy STH je proteín, TSH je glykoproteín, ACTH je peptid, HTG: prolaktín je proteín, FSH je glykoproteín, LH je glykoproteín. β-lipotropín je peptid.

Anabolický rastový hormón: stimuluje syntézu DNA, RNA, proteínov, zvyšuje permeabilitu bunkových membrán pre AMK, zvyšuje inkorporáciu AMK do protoplazmatických proteínov, znižuje aktivitu intracelulárnych proteolytických enzýmov, poskytuje energiu pre syntetické procesy, podporuje oxidáciu tukov, spôsobuje hyperglykémiu, ktorá je spojená s aktiváciou a následne s vyčerpaním ostrovného aparátu stimuluje mobilizáciu glykogénu, zvyšuje glukoneogenézu. vplyvom STH sa zvyšuje obdobie rastu kostí, stimuluje sa delenie buniek a tvorba chrupaviek.

Regulácia syntézy rastového hormónu Regulácia sekrécie rastového hormónu typom spätnej väzby sa uskutočňuje vo ventromediálnom jadre hypotalamu. Somatoliberín je stimulačný regulátor sekrécie. Somatostatín je inhibičný regulátor, ktorý inhibuje mobilizáciu vápnika. Rast stimulujúci účinok GH je sprostredkovaný IGF-1 (inzulínu podobný rastový faktor 1), ktorý sa tvorí v pečeni. IGF-1 reguluje sekréciu GH inhibíciou uvoľňovania somatoliberínu a stimuluje uvoľňovanie somatostatínu. Jedincom s nedostatkom IGF-1 chýba schopnosť normálneho rastu.

Stimuly na sekréciu rastového hormónu hypoglykémia, príjem nadbytočných bielkovín v tele, estrogén, tyroxín. Uvoľnenie STG je uľahčené: fyzickou aktivitou, spánkom (v prvých 2 hodinách po zaspaní).

Potlačiť sekréciu rastového hormónu prebytočných sacharidov a tukov v jedle, kortizolu. Pri nedostatku rastového hormónu vzniká hypofýzový nanizmus (trpaslík).

Akromegália nastáva, ak sa po puberte (po prerastaní epifýzovej chrupavky) pozoruje nadbytok rastového hormónu.

Glykoproteín tyreotropného hormónu, molekulová hmotnosť okolo 30 000, syntéza a sekrécia TSH sú riadené tyroliberínom, viaže sa na plazmatické membránové receptory a aktivuje adenylátcyklázu, TSH stimuluje všetky štádiá biosyntézy a sekréciu trijódtyronínu (T 3) a tyroxínu (T 4), zvyšuje syntézu proteínov, fosfolipidov a nukleových kyselín v bunkách štítnej žľazy.

Peptid adrenokortikotropného hormónu (ACTH), syntéza a sekrécia ACTH je riadená kortikoliberínom, reguluje endokrinné funkcie nadobličiek, ACTH stimuluje syntézu a sekréciu kortizolu.

ACTH stimuluje: 1. vychytávanie LDL, 2. hydrolýzu uložených esterov cholesterolu v kôre nadobličiek a zvýšenie množstva voľného cholesterolu, 3. transport cholesterolu do mitochondrií, 4. väzbu cholesterolu na enzýmy, ktoré ho premieňajú na pregnenolón.

Glykoproteín luteinizačného hormónu (LH), produkcia LH je regulovaná gonadoliberínom, reguluje syntézu a sekréciu pohlavných hormónov a gametogenézu, viaže sa na špecifické receptory na plazmatických membránach a stimuluje tvorbu progesterónu bunkami žltého telieska a testosterónu Leydigovými bunkami. intracelulárneho signálu pôsobenia LH hrá c. AMF.

Glykoproteín FSH, produkcia FSH je regulovaná gonadoliberínom, reguluje syntézu a sekréciu pohlavných hormónov a gametogenézu, stimuluje sekréciu estrogénov vo vaječníkoch.

Prolaktínový proteín, tvorba prolaktínu je regulovaná prolaktoliberínom, podieľa sa na iniciácii a udržiavaní laktácie, udržiava činnosť žltého telieska a tvorbu progesterónu, ovplyvňuje rast a diferenciáciu tkanív.

β-lipotropínový peptid, pôsobí prostredníctvom c. AMP má tuk mobilizujúci, kortikotropný, melanocyty stimulujúci účinok, má hypokalcemickú aktivitu a má účinok podobný inzulínu.

Vazopresín a oxytocín sú syntetizované v hypotalamických neurónoch, viažu sa na neurofyzínové proteíny a sú transportované do neurosekrečných granúl hypotalamu, potom pozdĺž axónu do zadnej hypofýzy, kde dochádza k postribozomálnej kompletizácii. Hormóny zadnej hypofýzy

Stimulátor vazopresín adenylátcyklázy: c. AMP sa tvorí v membráne epitelu renálnych tubulov, v dôsledku čoho sa zvyšuje priepustnosť vody, zvyšuje sa krvný tlak v dôsledku stimulácie kontrakcie hladkého svalstva ciev, pomáha znižovať diurézu v dôsledku účinku na tubulárny aparát nefrónov a zvyšuje reabsorpcia vody.

Diabetes insipidus sa vyskytuje v dôsledku porušenia: syntéza, transport, sekrécia vazopresínu. Pri chorobe s močom sa stráca až 40 litrov vody denne, vzniká smäd. Diabetes insipidus sa vyskytuje s atrofiou zadnej hypofýzy. Parkhanov syndróm sa vyskytuje v dôsledku zvýšenej sekrécie vazopresínu. zvyšuje sa reabsorpcia vody v obličkách, objavuje sa edém.

Oxytocín stimuluje sťahy hladkého svalstva maternice, hladkého svalstva čriev, močovej trubice, stimuluje sťahy svalov okolo alveol mliečnych žliaz, podporuje tok mlieka. Oxytocináza ničí hormón. Počas pôrodu jeho aktivita klesne 100-krát.

Hormóny pankreasu Inzulín je prvý hormón, pre ktorý bola dešifrovaná bielkovinová povaha. Bol získaný synteticky. Látky podobné inzulínu sa tvoria v pečeni, obličkách, endoteli mozgových ciev, slinných žľazách, hrtane, papilách jazyka.

Inzulín je jednoduchý proteín. Pozostáva z dvoch polypeptidových reťazcov: a- a b-. a-reťazec obsahuje 21 aminokyselinových zvyškov, b-reťazec - 30. Inzulín sa syntetizuje ako neaktívny prekurzor proinzulínu, ktorý sa obmedzenou proteolýzou premieňa na inzulín. Súčasne sa z proinzulínu odštiepi C-peptid s 33 aminokyselinovými zvyškami.

Hlavným účinkom inzulínu je zvýšenie priepustnosti bunkových membrán pre glukózu. Inzulín aktivuje: hexokinázovú reakciu, syntézu glukokinázy, glykolýzu, všetky fázy aeróbneho rozpadu, pentózový cyklus, syntézu glykogénu, syntézu tukov z glukózy. Inzulín inhibuje: rozklad glykogénu, glukoneogenézu. Inzulín je anabolický. podporuje syntézu glykogénu, tuku, bielkovín. Má proteín šetriaci účinok, pretože inhibuje glukoneogenézu z aminokyselín.

Cieľové orgány inzulínu a povaha metabolického účinku Antikatabolický účinok Anabolický účinok pečeň inhibícia glykogenolýzy a glukoneogenézy aktivácia glykogénu a syntézy mastných kyselín tukové tkanivo inhibícia lipolýzy aktivácia glycerolu a syntézy mastných kyselín svalová inhibícia rozpadu bielkovín aktivácia syntézy bielkovín a glykogénu . cieľový orgán

Glukagón je produkovaný a-bunkami Langerhansových ostrovčekov, pozostáva z 29 aminokyselín, molekulová hmotnosť 3500. Cieľové orgány: pečeň, tukové tkanivo. Glukagón pôsobí prostredníctvom c. AMF. Receptory sú membránové lipoproteíny.

Biologická úloha glukagónu stimuluje fosforolýzu pečeňového glykogénu, stimuluje glukoneogenézu, zvyšuje lipolýzu v tukovom tkanive a pečeni, zvyšuje glomerulárnu filtráciu, urýchľuje prietok krvi, podporuje vylučovanie soli, kyseliny močovej, stimuluje proteolýzu, zvyšuje ketogenézu, stimuluje transport AMK v pečeni, znižuje koncentráciu draslíka v pečeni.

Somatostatínový peptid, inhibuje sekréciu rastového hormónu, inhibuje sekréciu inzulínu a glukagónu, izolovaného z hypotalamu, vylučovaného v pankrease, žalúdku.

Katecholamíny (adrenalín, norepinefrín, dopamín) hormóny drene nadobličiek, deriváty tyrozínu. Cieľové orgány: pečeň, svaly. Sekréciu hormónov stimulujú sympatické nervy.

Mechanizmus účinku prostredníctvom c. AMP nepreniká do bunky prostredníctvom zmeny koncentrácie iónov vápnika. Oba hormóny spôsobujú hypertenziu.

Rozdiely medzi adrenalínom a noradrenalínom Adrenalín Noradrenalín Voľná ​​skupina CH 3 Voľná ​​skupina NH 2 Vzrušuje β-receptory Vzrušuje a-receptory Rozširuje priedušky Sťahuje priedušky Rozširuje cievy mozgu, svaly Sťahuje cievy mozgu, svaly Stimulácia kôry, vzrušuje centrálny nervový systém Pôsobí slabšie Tachykardia Bradykardia Uvoľňuje hladké svaly, rozširuje zrenicu pôsobí slabšie

Biochemické pôsobenie adrenalínu zvyšuje odbúravanie glykogénu v pečeni, čo spôsobuje hyperglykémiu, zvyšuje odbúravanie glykogénu vo svaloch a zároveň zvyšuje koncentráciu kyseliny mliečnej, stimuluje fosforylázu, inhibuje glykogénsyntázu, inhibuje sekréciu inzulínu (úspora glukózy pre centrálny nervový systém)

Norepinefrín 4-8 krát slabší ako adrenalín pôsobí na a-adrenergné receptory zmenou koncentrácie vápnika (ovplyvňuje kontrakcie hladkého svalstva),

Katecholamíny neprechádzajú hematoencefalickou bariérou (BBB). Ich prítomnosť v mozgu sa vysvetľuje lokálnou syntézou. Pri niektorých ochoreniach centrálneho nervového systému (Parkinsonova choroba) dochádza k porušeniu syntézy dopamínu v mozgu. DOPA ľahko prechádza cez BBB a je účinnou liečbou Parkinsonovej choroby. α-metyl-DOPA kompetitívne inhibuje DOPA karboxylázu a používa sa na liečbu hypertenzie.