Hypothalamus a jeho hormony. Hormony hypofýzy doc. MUDr. Miloslav Franěk, Ph.D. Ústav normální, patologické a klinické fyziologie

Hypofýza 1 cm průměr, 1 g adenohypofýza, neurohypofýza, pars intermedia (u člověka minimálně) 6 + 2 důležité hormony, několik dalších méně významných

Hypofyzární hormony - přehled Adenohypofýza růstový hormon (GH, somatotropin, STH) adrenokortikotropní hormon (ACTH) tyreotropní hormon (TSH) prolaktin (PRL) folikuly stimulující hormon (FSH) luteinizačn hormon (LH) Neurohypofýza antidiuretický hormon (ADH, vazopresin) oxytocin (OXY)

Buňky adenohypofýzy - funkce

Hypothalamus srdce limbického systému funkce vegetativní, emoce a chování a endokrinní sekreci AH zásadně reguluje (mimo PRL), pro NH hormony přímo syntetizuje

Hypothalamus jako centrum sbírá informace o koncentraci živin, elektrolytů a hormonů v krvi o osmolaritě krve ze senzorických systémů (čich) o globálních funkcích (bolest, deprese) na základě toho ovládá sekreci adenohypofyzárních hormonů

Portální systém kapiláry – hypothalamus kapiláry - adenohypofýza

S a I hormony hypothalamu tyreotropin stimulující hormon (TRH) kortikotropin stimulující hormon (CRH) somatotropin stimulující hormon (GHRH) gonadotropiny stimulující hormon (GnRH) somatotropin inhibující hormon (somatostatin, GHIH) prolaktin inhibující hormon (PIH) prolaktin stimulující hormon (PRH)

Cesta S a I hormonů syntéza v hypothalamu (???) axonální transport do eminentia mediana, zvláštní nervová zakončení uvolnění do intersticia okamžitá absorpce do portálního systému transport do adenohypofýzy

TRH tripeptid Glu-His-Pro-NH2

CRH 41 aminokyselin stimulace syntézy POMC

GHRH 40 aminokyselin, pro aktivitu stačí prvních 29 stimulace GH přes GPCR patří do jedné skupiny peptidů spolu s sekretinem, VIP, glukagonem, GIP nucleus arcuatus hypothalami

GHIH 14- a 28-aminokyselinová forma, nejvíce syntetizovaný S a I hormon 14AK: častější, méně účinná forma v inhibici GH periventrikulární a střední preoptická area předního hypothalamu mimo hormonální působení je i neurotransmiterem v míše, kůře a mozkovém kmeni syntetizován i v GIT a pankreatu (D buňky, regulace sekrece inzulínu a glukagonu)

GnRH 10 aminokyselin nucleus arcuatus hypothalami uvolňování FSH a LH

PIH dopamin existence PRH se předpokládá

Růstový hormon jediný z adenohypofyzárních hormonů, který nestimuluje produkci dalších hormonů z cílové endokrinní žlázy 191 AK, 22 kDa stimuluje růst všech tkání těla, které jsou růstu schopné (zvětšování buněk, mitózy) účinkuje po celý život (později disproporční)

Účinky GH na hmotnost

Účinky GH protesyntéza ve většině buněk těla mobilizace MK z tukové tkáně inhibice utilizace glukózy tvorba potřebných bílkovin, využití tukových zásob, šetření cukrů

Účinky na proteiny GH přímo usnadňuje přestup většiny AK přes membránu (analogie s insulinem a glukózou) GH stimuluje translaci RNA GH dlouhodobě (24-48 h) stimuluje transkripci DNA v jádře – klíčové potlačuje proteokatabolismum (v souvislosti s mobilizací MK)

Účinky na tuky mobilizace MK z tukové tkáně usnadňuje konverzi MK na acety-CoA a jeho následnou přeměnu na energii zdrojem energie jsou po GH především tuky začne působit až po několika hodinách (u proteosyntézy po minutách)

Účinky na cukry snížený příjem glukózy do svalových a tukových buněk stimulace glukonoegeneze v játrech zvýšená sekrece inzulínu z toho vyplývá GH indukovaná „inzulínová rezistence“, tj. diabetogenní účinek GH a metabolické změny velmi podobné DM II

Inzulín a glukóza bez inzulínu a glukózy GH růst nepodporuje (zvířata bez pankreatu) důvody: zdroj energie inzulín funguje na některé AK podobně jako na glukózu ???

Chrupavka a kost hlavní cílové tkáně pro GH pro růst mechanismus: podpora proteosyntézy v chóndrocytech a osteogenních buňkách zvýšená reprodukce těchto buněk konverze chondrocytů v osteogenní buňky, tj. růst kosti

Somatomediny na tkáňovou kulturu chondrocytů GH nepůsobí, na zdravé zvíře ale ano somatomediny (= IGF): malé proteiny produkované především játry 4 typy, hlavní somatomedin C (IGF-I) MW 7500 kopíruje hladinu GH v plazmě

Pygmejové genetická vada v syntéze somatomedinu C nadprodukce GH

Význam somatomedinů možná zásadní, ale… GH do chrupavky způsobí její růst možná GH vyvolá tvorbu somatomedinů i přímo v cílové tkáni možná sám GH umí vyvolat růst také a somatomediny jsou jen alternativním mechanismem

Doba účinku GH má slabou vazbu na transportní plazmatické proteiny » rychle se dostává do tkání a má v krvi krátký poločas (do 20 minut) somatomedin C má vazbu silnou, z krve se uvolňuje pomaleji a poločas má 20h (tím dává smysl burstům GH)

Regulace sekrece GH s věkem klesá hladina GH pomalu (dřív se myslelo, že rychle) ve stáří je na 25 % cirkadiální rytmicita: vrchol 2h po usnutí sekreci stimuluje hladovění, proteinový deficit hypoglykémie, pokles MK v krvi fyzická námaha excitovanost zranění testosteron, estrogeny, GHRH

Inhibiční vlivy na GH vzestup glykémie vzestup MK stárnutí obezita GHIH (somatostatin) somatomediny

Hladina GH dospělý 1.6-3 ng/ml dítě 6 ng/ml při silné stimulaci (hypoglykémie) až 50 ng/ml kwashiorkor (GH koreluje s deplecí proteinů)

Pokles GH a stárnutí lidé s nedostatkem GH stárnou rychleji (pokles ukládání proteinů do tkání, místo nich tuk) za některé příznaky normálního stárnutí možná může fyziologický pokles GH podávání GH ve stáří způsobí zvýšenou tvorbu proteinů, zejména ve svalech pokles tukových zásob pocit zvýšené životní energie

Neurohypofýza pituicyty: glii podobné buňky, hormony neprodukují podpůrná struktura pro nervová zakončení z hypothalamických jader SON a PVN zakončení obsahují sekreční granula a leží na povrchu kapilár hormony syntetizovány v tělech neuronů a pak za pomocí neurofyzínů transportovány axonem (několik dnů)

Neurohypofyzární hormony oxytocin (PVN) antidiuretický hormon (vazopresin) (SON) každé z jader syntetizuje i 1/6 množství nedominantního hormonu nonapeptidy, liší se ve 2 AK

Oxytocin při stimulaci mizí gliové buňky vmezeřené mezi magnocelulární neurony PVN a SON » neurony blíž u sebe a synchronizace jejich elektrické aktivity produkován i parvocelulárními neurony PVN, které mají spojení mj. s amygdalou, hippokampem, míchou (nocicepční neurony)

Oxytocin - úvod první objevený peptidový hormon je i u mužů vedle 2 základních účinků je další obtížné definovat – čas, dávka, druh živočicha, způsob aplikace v plazně 10-100 fmol/l, v CSF 10x víc

Základní účinky oxytocinu děložní kontrakce: Fergussonův reflex reflexní ejekce mléka

Účinky oxytocinu I kardiovaskulární: snižuje tlak a TF, u potkana naopak (totéž dělá elektrická stimulace PVN) příjem potravy: u nekojících tlumí chuť k jídlu, u kojících hyperfagie GIT: stimuluje sekreci HCl, CCK, somatostatinu, gastrinu (cholinergní cesta); oxytociunové receptory v pankreatu – sekrece inzulínu i glukagonu

Účinky oxytocinu II hypofýza: přes eminentia mediana se dostává do portálního oběhu – snížení ACTH, u potkana zvýšení PRL a ACTH, GH zvyšuje i snižuje bolest: tlumí termickou i mechanickou bolest, hlavně centrálně podaný oxytocin ledviny: útlum reabsorpce Na v distálním tubulu

ADH Cys – Try – Phe – Gln – Asn – Cys – Pro – Arg - GlyNH2 bez něj sběrací kanálky nepropustné pro vodu – extrémní ztráta tekutin při nadbytku silně koncentrovaná moč již 2 ng ADH mají signifikantní účinek, permeabilita se zvýší do 5-10 min, za stejně dlouho pak bez ADH zmizí

Regulace sekrece ADH injekce hypertonické tekutiny do hypotalamické arterie zvýší za několik minut koncentraci hormonu v krvi 20x, hypotonické naopak tzn. někde v hypothalamu (SON?)nebo jeho okolí (organum vasculosum v anteroventrální stěně 3. komory?) jsou modifikované neurony osmoreceptory

Další účinky vazopresinu konstrikce arteriol v celém těle – zvýšení TK napínací receptory v atriích posílají do hypotalamu informace o roztažení komor zejména při poklesu objemu krve se sekrece ADH prudce zvyšuje (tekutin o 15-25% míň – 50 x více ADH) analogicky naopak sekreci ADH podobně regulují asi i baroreceptory v karotidách a aortě