Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

OBECNÁ FYZIOLOGIE HORMONŮ HORMONÁLNÍ ZPĚTNÁ VAZBA

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "OBECNÁ FYZIOLOGIE HORMONŮ HORMONÁLNÍ ZPĚTNÁ VAZBA"— Transkript prezentace:

1 OBECNÁ FYZIOLOGIE HORMONŮ HORMONÁLNÍ ZPĚTNÁ VAZBA
ENDOKRINOLOGIE OBECNÁ FYZIOLOGIE HORMONŮ HORMONÁLNÍ ZPĚTNÁ VAZBA REGULACE SEKRECE HORMONŮ Jana Jurčovičová

2 ORGANIZACE ENDOKRINNÍHO SYSTÉMU
Evoluce mnohobuněčných organismů si vyžádala systém koordinující regulace funkcí jednotlivých buněk. Vyvinuly se 3 základní regulační systémy: 1- NERVOVÝ SYSTÉM (elektrochemické signály buňky) 2- ENDOKRINNÍ SYSTÉM (chemické látky, ovlivňující cílové buňky) 3- IMUNITNÍ SYSTÉM (interleukiny ovlivňující obranu organismu) Tyto systémy se vzájemně regulačně ovlivňují: 1 – 2 NEUROENDOKRINNÍ REGULACE 2 – 3 IMUNO-ENDOKRINNÍ REGULACE 1 – 2 – 3 IMUNO-NEUROENDOKRINNÍ REGULACE HORMON – ŘECKY HYBNÁ SÍLA, IMPULZ Klasická definice hormonu podle Baylisse a Starlinga ( ) Hormon je produkován orgánem v malém množství, uvolňován do krve, a transportován krví na místo účinku.

3 PŘEKONANÉ DOGMA KLASICKÉ ENDOKRINOLOGIE
Hormony působí distálně Hormony se tvoří ve specializovaných žlázách Jeden hormon – jedna funkce neplatí (parakrinní účinky - na sousedící buňky,autokrinní účinky – na vlastní buňku neplatí (tuková tkáň, imunitní buňky, srdce...) neplatí (estrogeny, kortizol, somatotropin, prolaktin, oxytocin vasopresin několik metabolických funkcí 3 3

4 FUNKCE HORMONŮ Hormony jsou přítomny v krvi ve velmi nízkých koncentracích: M Vážou se na specifické,vysokoafinitní buněčné receptory lokalizované na BUNĚČNÉ membráně, anebo v JÁDŘE. Jeden hormon – víc účinků ( estradiol podporuje proliferaci granulózních buněk, stimuluje mléčnou žlázu podporuje růst kostí, a zavírání epifyzárních štěrbin, aktivuje T-lymfocyty). Více hormonů – jeden účinek (růstový hormon, glukokortikoidy stimulují lipolýzu). Hormony působí ve 4 hlavních fyziologických oblastech: REPRODUKCE RŮST A VÝVOJ UDRŽOVÁNÍ STÁLOSTI VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ REGULACE ENERGETICKÉ ROVNOVÁHY

5 KLASICKÉ ENDOKRINNÍ ŽLÁZY A HORMONY
Endokrinní žlázy jsou uložené v různých oblastech těla, a produkují hormony mající různé funkce. Základní morfologickou charakteristikou je, že nemají kanálky. Hormony se uvolňují přímo do krevního řečiště. Jsou bohatě vaskularizované – efektivní přenos sekretu do cirkulace.

6 Klasické ponětí endokrinních žláz.
Jsou to malé žlázy, (několik desítek gramů, jejichž funkce je regulace, koordinace fyziologických procesů. Tedy jsou to senzory a koordinátory reprodukce, růstu, metabolizmu, stálosti vnitřního prostředí Tento obrázok znazornuje klasicke ponatie endokrinnych zliaz. Su to male zlazy, ktore vazia niekolko desiatok gramov, a ich viac menej jedina funkcia je regulacia, koordinacia roznych fyziologickych pochodov. Cize su to senzory a koordinatory reprodukcie, rastu, metabolizmu atd...

7 CLASSICAL ENDOCRINE GLANDS AND THEIR HORMONES

8 NEKLASICKÉ ENDOKRINNÍ ŽLÁZY A HORMONY
srdce (atriální natriuretický hormon) trávící trakt (hormonyGIT-u) žaludek (ghrelin) tuková tkáň (leptin, adiponektin, visfatin, resistin, angiotensin, interleukiny, kortizol, katecholaminy) ledviny (erytropoetin) imunitní buňky ( interleukiny, visfatin, prolaktin, růstový hormon, neuropeptidy, opioidy) tkáně (růstové faktory) endotel (endotelíny) placenta placentární laktogen, růstové faktory) limbický systém (neuropeptidy, neurosteroidy, interleukíny)

9 TUKOVÁ TKÁŇ - TYPICKÝ NEKLASICKÝ
ENDOKRINNÍ ORGÁN dfdf angiotensin visfatin Zinc-α2g-glycoprotein lipolýzu IS – inzulinová senzitivita IR – inzulinová rezistence ASP – acylaci stimulující protein IL-6 – interleukin-6, TNF-α- tumor nekrotizující faktor-α

10 CHEMICKÁ POVAHA HORMONŮ
steroidní - prekurzorem je cholesterol: estrány, androstány, pregnány, na základě tyrozinu: noradrenalin, adrenalin, tyroxin, triiodothyronin na základě tryptofanu: melatonin peptidy, polypeptidy a proteiny: Peptidy jsou krátké řetězce aminokyselin (TRH – 3 aminokyseliny, somatoliberin – 44 aminokyselin). Tuto skupinu tvoří hlavně neurohormony a hormony GIT-u Polypeptidy a proteiny jsou hormony s delším řetězcem (prolaktin 198 AK) Některé jsou čisté aminokyselinové sekvence (prolaktin, inzulin, parathormon), jiné mají zabudovanou glukózu (FSH, LH, TSH)

11 BIOSYNTESA STEROIDNÍCH HORMONŮ
cholesterol estrány pregnány 18uhlíků androstány 21uhlíků 19uhlíků tři hlavní skupiny steroidních struktur jejichž základem je cyklopentanperhydrofenantrén - steran

12 BIOSYNTÉZA TYREOIDÁLNÍCH HORMONŮ BIOSYNTÉZA KATECHOLAMINŮ
3

13 SYNTESA PEPTIDŮ A PROTEOHORMONŮ první stupeň je syntéza prehormonu obsahující signální peptid

14 HORMONY SYNTETIZOVANÉ JAKO PROHORMONY

15 PROOPIOMELANOKORTIN - TYPICKÁ MOLEKULA PROHORMONU
prohormone convertase 1 produced by adenopituitary prohotmone convertase 2 produced by hypothalamus

16 SEKRECE PROTEO-HORMONŮ A KATECHOLAMINŮ
tři fáze exocytosy Docking - přesun vezikul k plazmatické membráně. Vzniká “pool” neupravených granul v okolí místa exocytózy, vyžaduje přítomnost aktinových filamentů a ATP. Priming - ATP-závislý proces, dochází ke přestavbě aktinového cytoskeletu, přesunu granul do subplazmatického prostoru, modifikace SNARE proteinů. Fuze - spojení membrány granule s plazmatickou membránou buňky prostřednictvím SNARE proteinů Easom, 2000

17 priming docking Legenda: SNAP-25 (synaptosomal-associated protein 25)
VAMP (vesicle-associated mebrane protein) NSF (N-etylmaleimide sensitive factor) -SNAP adaptorový protein

18 TRANSPORT HORMONŮ Hydrofilní proteohormony a peptidy se v plasmě transportují ve volné formě (poločas rozpadu několik minut) Lipofilní steroidy a hormony štítné žlázy vyžadují specifické transportní proteiny (TBG – Thyroxine Binding Globulin, - poločas 5 dní, CBG – Corticosteroid, BG – poločas minut 18

19 MECHANISMY ÚČINKŮ HORMONŮ
NUKLEÁRNÍ RECEPTORY : pro steroidální hormony a pro tyroidální hormony MEMBRÁNOVÉ RECEPTORY: (proteiny a peptidy, katecholaminy) Vazba hormón receptor -1. posel Intracelulárně vznikající látky -2. posel Funkce receptoru je: rozeznat specifický hormon  uprostřed množství molekul obklopující buňku a po navázání hormonu předat signál, který vyvolá biologickou odpověď. Hormony normálně kolují ve velmi nízkých koncentracích od do 10-8 M. Receptor proto musí splňovat podmínky vysoké afinity a specificity pro svůj hormon 19

20 MECHANISMUS ÚČINKŮ STEROIDNÍCH HORMONŮ

21 MECHANISMUS ÚČINKŮ TYROIDÁLNÍCH HORMONŮ
5´-DI 3,5,3´-T3 T4 / T3 MCT8 nucleus (dejodáza) T4 RXR DNA mRNA N C

22 DIMERIZACE NUKLEÁRNÍHO RECEPTORU PRO T3 S NUKLEÁRNÍM RECEPTOREM PRO KYSELINU RETINOVOU

23 Zn PRSTY VE SPECIFICKÉ VAZBĚ MOLEKULY RECEPTORU NA SEKCENCI DNA

24 RECEPTOROVÁ SIGNALIZACE SPOJENA S ADENYLÁT CYCLÁZOU
Guyton and Hall, 2006

25 HORMONY PŮSOBÍCÍ PROSTŘEDNICTVÍM cAMP SIGNALIZACE
Guyton and Hall, 2006

26 RECEPTOROVÁ SIGNALIZACE SPOJENA S FOSFOLIPÁZOU C
Guyton a Hall, 2006

27 HORMONY PŮSOBÍCÍ PROSTŘEDNITVÍM FOSPHOLIPÁZY C
Guyton a Hall, 2006

28 SIGNALIZACE SPOJENA S TYROZÍN KINÁZOU
Guyton and Hall, 2006

29 DOWNREGULACE RECEPTORŮ
UPREGULACE RECEPTORŮ čas DOWNREGULACE RECEPTORŮ

30 TYPY HORMONÁLNÍ SEKRECE
Bazální sekrece hormonů není kontinuální proces, ale má pulzní character Aktivační proces zvětšuje výšku sekrečních pulzů, inhibiční podnět ich výšku snižuje Kromě pulzní sekrece, některé hormony mají epizodický profil. Podle fekvence sekrečních epizod poznáme několik typů hormonálních rytmů: ULTRADIÁNNÍ - <1 hodina< 24 hodin CIRKADIÁNNÍ – epizody se vyskytují v definované fázi dne ( ACTH) IFRADIÁNNÍ – mají epizody delší nežli 25 hodin (menstrační cyklus) CIRKANNUALNÍ – SEZÓNNÍ– epizody se vyskytují ve vztahu k sezónní fázi roku

31 ZMĚNY ACTH A KORTIZOLU BĚHEM DNE
Kortisol v plasmě ACTH v plasmě kortisol ACTH 08 12 16 20 24 04 08 [hod.]

32 HLADINY HORMONŮ: 8:00 RÁNO 20:00 VEČER

33 ANATOMICKÁ LOKALIZACE ENDOKRINNÍCH ŽLÁZ
hypothalamus (TRH, GnRH, GHRH, SRIH, CRH, PrlIH-dopamin) epifýza melatonín hypofýza adenohypofýza: TSH, STH, ACTH, FSH, LH, Prolaktin neurohypofýza : oxytocin, AVP příštitná tělíska PTH štítná žláza:T3 a T4, kalcitonin) nadledviny:aldosteron, kortisol, androgeny adrenalin, noradrenalin, dopamin pankreas Inzulin, glukagon, somatostatin testes testosteron ováriá estrogeny, progesteron

34 ZPĚTNOVAZEBNÉ REGULACE SEKRECE HORMONŮ
Hormonální sekrece je regulována v hierarchii systémů uzavřených smyček nazvaných zpětnovazební mechanizmy. To znamená, že hormon produkovaný v jedné tkáni působí na cílovou tkáň a produkt cílové tkáně (buňky, anebo periferní žlázy) zpětně ovlivní sekreci původní, nadřazené endokrinní tkáně. Poznáme zásadně dva typy zpětné vazby: negativní zpětnou vazbu Hypotalamus – adenohypofýza – periferní žláza TRH - TSH – štítná žláza CRH – ACTH – kůra nadledvinka GnRH – LH/FSH – ovaria / testes GHRH/SRIH – GH - tkáň PRH/PIF – PRL – tkáň

35 ZPĚTNOVAZEBNÁ REGULACE KORTIZOLU
Hypothal. CRH Hypof. zpětná vazba složitého typu ACTH nadledvina Kortisol Játra, tuková tkáň, lymfocyty...

36 ZPĚTNOVAZEBNÉ MECHANISMY V REPRODUKČNÍM SYSTÉMU

37 STANOVENÍ ENDOKRINNÍCH FUNKCÍ
Měření hladin hormonů v krvi In vivo – bioassay: Extrakty z plasmy se injikovali zvířatům, a kvantifikovala se biologická odpověď Radioimmunoassay- v 70-tých letech minulého století – Nobelova cena za in vitro měření hormonu – vazba na protilátku ELISA hormón se váže na pevně ukotvenou protilátku, druhá protilátka je označená enzymem, po přidání substrátu se měří enzymatická aktivita komplexu protilátka - hormón - protilátka REFERENČNÍ HODNOTY - PRŮMĚR ZDRAVÝCH DÁRCŮ

38 IMUNO – ENDOKRINNÍ INTERAKCE
KORTIZOL – fyziologický supresor imunitních funkcí SOMATOTROPIN, PROLAKTÍN – fyziologické aktivátory imunitních funkcí

39 SCHÉMA IMUNO-NEURO-ENDOKRINNÍ SMYČKY

40 MECHANIZMY IMUNO-NEURO-ENDOKRINNÍ SMYČKY
PRL GH , GHRH, PRF SDFDDADDSDDDSDDA adapted from

41 ENDOKRINNÍ DISRUPTORY
POLYCHLOROVANÉ BIFENYLY –PCB, toxické poluanty životního prostředí s dlouhým poločasem rozpadu (desítky let) - kumulují se v přírodě, v oceánech, v rybách Použití –výroba transformátorů, kondenzátorů, hydraulických tekutin, hasících látek, ředidel barev, plastických látek. Účinkují na endokrinní funkce - gonády, štítnou žlázu. Začátkem 90-tých let název DISRUPTORY ENDOKRINNÍCH FUNKCÍ –ED (endocrine disruptors) Definice: Endokrinní disruptor (ED) je exogenní látka která interferuje s tvorbou, eliminací přirozených hormonů v těle, které jsou odpovědny za udržení homeostázy, reprodukce, vývoje a chování (WHO, 2002). Asi 90 % se jich nahromadilo v půdě a recirkulují do potravy. Jsou lipofilní, ukládají se v tukové tkáni, eliminují se do mléka.

42 ÚČINKY ENDOKRINNÍCH DISRUPTORŮ
Genomické účinky představují vazbu ED na jádrový steroidní, tyroidální, anebo na takzvaný Ah receptor .(Ah = aryl hydrocarbon). Negenomické účinky zahrnují vytěsnění endogenního hormonu z jeho vazebného proteinu, ovlivnění syntézy, degradace endogenního hormonu, anebo přímé ovlivnění signálních drah. Epigenetické účinky – mohou dlouhodobě ovlivňovat metylaci DNA

43 ÚČINKY ENDOKRINNÍCH DYSRUPTORŮ
Mechanismus aktivace Ah receptoru a jeho vstupu do jádra. TCDD – tetrachloro-dibenzo-dioxín; AhR -Ah receptor; hsp - heat shock protein; ARNT - Ah-Receptor Nuclear Translocator; DRE, Dioxin Response Element. (Všeob. Klin. Endokrinologie 2004, s povolením editora) Fowler et al, Mol. Cell. Endocrinol. 2012

44 ÚČINKY ENDOKRINNÍCH DISRUPTORŮ
Karcinogenní účinky Našla se u žen korelace výskytu CA prsu a obsahu PCB v tuku Funkce sexuálních orgánů PCB negativně ovlivňuje vývoj a funkce sexuálních orgánů u mužů i žen Našla se korelace mezi úbytkem tvorby spermií a hladinou PCB v krvi u chlapců žijících blízko spalovny odpadu. Funkce štítné žlázy Našla se korelace mezi zvýšeným objemem štítné žlázy a hladinou PCB u zaměstnanců továrny na PCB naznačující subklinickou hypotyreózu

45 NEGATIVNÍ KORELACE TESTOSTERONU V KRVI A KONCENTRACE HEXACHLÓRBENZÉNU V LIPIDOVÉ FRAKCI KRVE U MLADÝCH MUŽŮ Langer et al, 2011

46 TRANSGENERAČNÍ PŘENOS PCB
pupečník KORELACE KONCENTRACE PCB V LIPIDOVÉ FRAKCI KRVE MATKY A PUPEČNÍKOVÉ KRVE NOVOROZENCŮ KORELACE KONCENTRACE PCB V LIPIDOVÉ FRAKCI KRVE MATKY A KOJENÝCH DĚTÍ Langer et al, 2011


Stáhnout ppt "OBECNÁ FYZIOLOGIE HORMONŮ HORMONÁLNÍ ZPĚTNÁ VAZBA"

Podobné prezentace


Reklamy Google