Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

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

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "ENDOKRINOLOGIE OBECNÁ FYZIOLOGIE HORMONŮ HORMONÁLNÍ ZPĚTNÁ VAZBA REGULACE SEKRECE HORMONŮ Jana Jurčovičová."— Transkript prezentace:

1 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 (estrogeny, kortizol, somatotropin, prolaktin, oxytocin vasopresin několik metabolických funkcí neplatí (tuková tkáň, imunitní buňky, srdce...)

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

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

10 CHEMICKÁ POVAHA HORMONŮ steroidní - prekurzorem je cholesterol: estrány, androstány, pregnány, na základě tyrozinu: noradrenalin, adrenalin, tyroxin, triiodothyronin 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) na základě tryptofanu: melatonin

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

12 3 BIOSYNTÉZA TYREOIDÁLNÍCH HORMONŮ BIOSYNTÉZA KATECHOLAMINŮ

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 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 SEKRECE PROTEO-HORMONŮ A KATECHOLAMIN Ů

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

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

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: 1)rozeznat specifický hormon uprostřed množství molekul obklopující buňku a 2)po navázání hormonu předat signál, který vyvolá biologickou odpověď. Hormony normálně kolují ve velmi nízkých koncentracích od do M. Receptor proto musí splňovat podmínky vysoké afinity a specificity pro svůj hormon

20 MECHANISMUS ÚČINKŮ STEROIDNÍCH HORMONŮ

21 DNA mRNA N C T 4 3,5,3´-T 3 MECHANISMUS ÚČINKŮ TYROIDÁLNÍCH HORMONŮ 5´-DI (dejodáza) RXR T 4 / T 3 MCT8

22 DIMERIZACE NUKLEÁRNÍHO RECEPTORU PRO T 3 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 UPREGULACE RECEPTORŮ DOWNREGULACE RECEPTORŮ čas

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 kortisol ACTH [hod.] Kortisol v plasmě ACTH v plasmě ZMĚNY ACTH A KORTIZOLU BĚHEM DNE

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

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

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

36 ZPĚTNOVAZEBNÉ MECHANISMY V REPRODUKČNÍM SYSTÉMU

37 STANOVENÍ ENDOKRINNÍCH FUNKCÍ Měření hladin hormon ů 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 SDF DDA DDSDDDSD DA 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 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 pupečník


Stáhnout ppt "ENDOKRINOLOGIE OBECNÁ FYZIOLOGIE HORMONŮ HORMONÁLNÍ ZPĚTNÁ VAZBA REGULACE SEKRECE HORMONŮ Jana Jurčovičová."

Podobné prezentace


Reklamy Google