Patofyziologie hormonů BIOT2009-11 14.5.2009

Hormony chemické messengery, které jsou transportovány v tělesných tekutinách Funkce: modulátory systémových a celulárních odpovědí Účinky: lokální generalizované

Účinek hormonů

Účinky hormonů Pleoitropismus: jeden hormon má více účinků v různých tkáních více hormonů se účastní na modulaci jedné funkce

Interakční homeostatický systém: komunikace mezi tělem a mozkem prostřednictvím neuronů a faktorů cirkulujících v krvi

Endokrinopatie

Výkon buňky Akutní-monotropní Chronický-pleiotropní Responsivní buňka-schopná postreceptivně realizovat přiměřenou odpověď Receptivní buňka-vybavená receptorem

Způsoby působení hormonů .Akutní účinky-postranslační Pozdní účinkygenomové-trofické (buněčný růst a buněčné dělení Regulace receptorů: up-regulace (genomová) homologní heterologní down-regulace (membránová)

Způsoby sekrece hormonů Sekrece endokrinní-do krve přímo či nepřímo přes ECT Sekrece parakrinní-nepřechází nutně do krve (zejména růstové faktory, neuroparakrinie Sekrece autokrinní - např. presynaptická neuromodulace uvolňování NE.

Interakce hormon-receptor

Interakce hormon-receptor

Třídy hormonů podle struktury

Zpětnovazebná kontrola

VAZEBNÉ GLOBULINY HORMONŮ s malou afinitou a specifitou pro hormon albumin, orozomukoid, 1-kyselý glykoprotein vysokoafinitní s vyšší specifitou TBG, Transkortin (CBG), SHBG  vazebných proteinů: Dysproteinemie akutní a chronické vazebných proteinů: Jaterní cirhóza

Příklady cirkadiánních rytmů u savců Produkce melatoninu Sekrece kortizolu Teplota tělesného jádra Exkrece K+, Na+, Ca++ a vody močí Arteriální krevní tlak Hematologické proměnné (hemoglobin, hematokrit, lymfocyty aj.) Elektroencefalografická aktivita Cyklus odpočinek-aktivita Sekrece růstových hormonů TSH

Možné cesty, kterými mohou cirkadiánní dysregulace ovlivňovat psychosociální účinky na progresi rakoviny (A) reprezentuje aktivaci endokrinní stresové odpovědi spojenou s psychosociálním distresem a jinými psychosociálními faktory. Opakovaná aktivace stresové odpovědi může vést k dysregulaci cirkadiánních rytmů (B), zatímco poruchy spánkových cyklů, rytmů odpočinek-aktivita, genetické defekty nebo poruchy suprachiasmatické poruchy mají za následek endokrinní abnormality (C). Hypotézy o přímém vlivu hormonů na růst tumoru počítají s účastí metabolických cest nebo s ovlivněním exprese onkogenů (D). Neuroimunitní efekty mají široký dopad a zahrnují vrozenou imunitní konstrituci, funkci T a B buněk, expresi cytokinů a adhezivních molekul, pohyb buněk a diferenciaci imunitních buněk(E). Porucha cirkadiánních rytmů je asociována s abnormalitami pohybu imunitních buněk a buněčných proliferačních cyklů (F). Eistuje hypotéza, že „rytmicitní“ geny jsou úzce vázány na růst tumoru a že dokonce tumory mohou být přímým následkem cirkadiánní dysregulace (G). Imunitní obrana proti tumorovému růstu zahrnuje jak specifické mechanismy (cytotoxické T-lymfocyty při účasti TH buněks, lýzu protilátkami produkovanými B-lymocty), tak nespecifické děje(lytická aktivita NK, makrofágů a granulocytů; H).

Třídy hormonů podle struktury

Pulsatilní a diurnální povaha glukokortikoidní sekrece

Funkční klasifikace hormonů

Funkční klasifikace hormonů

Funkce osy TRH (thyrotrophin-releasing hormone) je secernován v hypotalamu a je transportován portálním systémem do hypofýzy, kde stimuluje thyreotropní buňky k produkci thyreoidního stimulačního hormónu (TSH). TSH se sekretuje do systémové cirkulace, kde stimuluje vychytávání jódu štítnou žlázou a syntézu a uvolnění T3 a T4. Konverze T4 na T3 v periferních tkáních je stimulována TSH. T3 a T4 vstupují do buněk, kde se vážou na nukleání receptory a ovlivněním transkripce genů zvyšují metabolickou i buněčnou aktivitu. Zpětné vazby mezi T3, T4, TRH a TSH.

Štítná žláza Štítná žláza je uložena na přední straně krku, na štítné chrupavce, těsně pod ohryzkem. Skládá se ze dvou laloků, pravého a levého, které jsou spojeny střední, spojovací částí. Žláza je obalena vazivovým pouzdrem, které kryje jednotlivé lalůčky, oddělené vazivovými přepážkami. Lalůčky se skládají z kulovitých váčků, stěnu těchto váčků vystýlají buňky nazývané folikulární. Folikulární buňky vychytávají jod, který koluje v krvi. Uvnitř váčků jsou skladovány hormony štítné žlázy. Nachází se zde gelovitá hmota, v níž je protein tyreoglobulin, na který jsou navázány hormony štítné žlázy.

Štítná žláza Ve štítné žláze jsou také buňky, které produkují kalcitonin – hormon, který ovlivňuje metabolismus vápníku a fosforu. Kalcitonin podporuje ukládání vápníku do kostí a zpevňuje je. Mikroskopicky si můžeme stavbu štítné žlázy představit jako celou řadu gelovitých kuliček spojených mezibuněčným vazivem a obalenou pouzdrem.

Funkce štítné žlázy Štítná žláza je důležitá zejména proto, že určuje, jak rychle naše tělo spaluje energii. Také ovlivňuje citlivost těla k jiným hormonům, růst a vývoj, a činnost nervového systému. Činnost štítné žlázy však musí také být regulována.

Manifestace hyper- a hypotyreoidních stavů

Autoimunní polyglandulární syndrom = současné autoimunitní postižení nejméně dvou endokrinních žlaz APS-1 je jediným autoimunitním onemocněním , u něhož byla prokázána monogenní dědičnost, s kompletní penetrancí. První autoimunní choroba s genetickým problémem mimo HLA. Mutace v genu AIRE (21q22.3, autoimmune regulator), který se zřejmě uplatňuje v regulaci rovnováhy mezi Th1 a Th2.

Epifýza Jde o malou žlázu, produkující hormon melatonin, který je důležitý pro udržení biorytmu (vnitřních hodin) a pravidelnosti spánku. V noci je hladina melatoninu v krvi výrazně zvýšená. Aktivita epifýzy je ovlivněna hypothalamem, který zprostředkovává informace o tom, kolik denního světla dopadá na sítnici. Denní světlo a sluneční svit má tedy vliv i na náš spánek

Příštítná tělíska Za štítnou žlázou jsou uložena většinou čtyři příštítná tělíska. V nich jsou vytvářeny hormony, které pomáhají kontrolovat hladinu vápníku a fosforu v krvi. Příštítná tělíska jsou nezbytná pro správný růst a vývoj kostí, svůj význam však neztrácejí ani v dospělosti, kdy určují, jak budou kosti pevné. Při potravě chudé na vápník a nízké hladině vápníku v krvi vytvářejí příštítná tělíska parathormon (PTH), který urychluje odbourávání vápníku z kostí a zvyšuje jeho koncentraci v krvi. Vápník je nezbytný pro převod nervového vzruchu i pro svalovou kontrakci. Antagonistou PTH – tedy hormonem, který má opačné účinky než PTH – je kalcitonin, hormon produkovaný parafolikulárními buňkami štítné žlázy.

Kalcitonin snižuje vstřebávání vápníku z potravy ve střevech snižuje činnost buněk, které uvolňují vápník z kostí snižuje zpětné vstřebávání vápníku a fosforu v ledvinách V případě, že by příštítná tělíska byla při operaci štítné žlázy nedopatřením odstraněna, nízká hladina vápníku v krvi by způsobila typické příznaky. Patří mezi ně nepravidelné bušení srdce, svalové křeče, záškuby (tiky) rukou a nohou a někdy také dýchací obtíže. Nádor nebo chronická nemoc příštítných tělísek může způsobit zvýšenou tvorbu PTH. Vysoká hladina PTH v krvi pak vede k bolestem kostí, řídnutí kostí – osteoporóze, ledvinovým kamenům, svalové slabosti a mdlobám.

Nadledviny Na horním pólu ledvin jsou uloženy malé, ale velmi významné žlázy zvané nadledviny. V každé nadledvině se vlastně nacházejí dvě žlázy s vnitřní sekrecí. Kůra nadledvin je vnější částí, uvnitř se nachází dřeň. Zatímco hormony vytvářené v kůře jsou pro život naprosto nezbytné, bez hormonů dřeně nadledvin se lze obejít.

Produkce kůry nadledvin glukokortikoidy mineralokortikoidy některé pohlavní hormony Glukokortikoidy (jako je kortizol) pomáhají řídit hladinu cukru v těle, zvyšují spalování bílkovin a tuků a mají na starost odpověď na stresující podmínky, jakými může být třeba velké fyzické nebo psychické vypětí či horečka. Mineralokortikoidy (například aldosteron) kontrolují celkový objem krve a pomáhají řídit krevní tlak tím, že působí na ledviny a pomáhají jim zadržovat sodík a vodu. Pohlavní hormony (androgeny) produkované kůrou nadledvin jsou důležité u mužů i u žen pro vývoj některých sekundárních pohlavních znaků.

Dřeň nadledvin produkuje adrenalin (epinefrin), který je vylučován také v nervových zakončeních. Adrenalin podporuje výkon srdce 4 způsoby (zvyšuje rychlost vedení vzruchu, zvyšuje tep, sílu stahu a kontraktilitu srdečního svalu. To vše se zvýšenými nároky na energii (ATP) rozšiřuje průdušky, a tím zlepšuje zásobení organismu kyslíkem. zvyšuje průtok krve kosterním svalstvem. V dřeni nadledvin je také vytvářen hormon noradrenalin (norepinefrin).

Brzlík Brzlík je žláza, která se v dětství nachází přímo za hrudní kostí. Po narození je brzlík relativně velký, největších rozměrů dosahuje v pubertě. Během dospívání se však zmenšuje, je nahrazován tukovou tkání a postupně zaniká. V dětství je brzlík nezbytný pro vývoj a správnou funkci imunitního systému. Dozrávají zde totiž T-lymfocyty, což jsou bílé krvinky nezbytné pro specifickou imunitní odpověď. V brzlíku jsou vytvářeny také humorální faktory (chemické látky), které jsou důležité pro vývoj imunitního systému.

Slinivka břišní (pankreas) Pankreas je velká žláza uložená v dutině břišní za žaludkem. Skládá se ze dvou částí: Exokrinní žláza – produkuje trávicí enzymy, které pomáhají při štěpení tuků, cukrů i sacharidů. Endokrinní část - Langerhansovy ostrůvky, produkující hormony inzulin a glukagon. Tyto hormony pomáhají v těle udržovat stálou hladinu cukru (glykemii)

Inzulín Inzulin pomáhá buňkám vstřebávat glukózu z krve. V buňkách je pak glukóza využívána k výrobě energie. Je-li hladina cukru v krvi příliš nízká, prosukzuje slinivka do krve glukagon. Ten způsobí uvolnění glukózy z jater, kde je skladována ve formě glykogenu, do krve.

Diabetes mellitus Epidemiologické a klinické aspekty geneticky heterogenní skupina nemocí s hyperglykémií postiženo 5-10% populace Typy diabetu: 1. IDDM (T1DM) 2. NIDDM (T2DM) 3. gestační diabetes 4. NDDG (= diabetes secondary to other medical condition)

T1DM diagnóza do 30 let věku, nejčastěji 0-14 let prevalence 2% světové populace gradient Japonsko (1/100 000 obyvatel)-Skandinávie (>25/100000 obyvatel)

IDDM- rizikové faktory Genetika (<50% konkordance mezi homozygotními dvojčaty-vysoký podíl environmentálních faktorů) HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP (HLA II) (6p)-T1DM 5´oblast insulinového genu (11p5.5)-T2DM

T2DM incidence obvykle u osob nad 40 let věku Genetika: gen pro glukokinázu (GCKI, 7p) D2S125 (2q37)

Inzulínová signalizace v periferních buňkách                                                                                                                                                                                                                                                                                 

Funkce růstového hormonu Podpora svalové hypertrofie (nárůst svalové hmoty) Podpora lipolýzy (spalování tuků) Stimulace imunitního systému Regulace hladiny cukru – antagonista insulinu

Funkce STH růst v průběhu dětství ovlivňuje v růstu všechny tkáně lidského organismu s výjimkou nervové soustavy. Nejvyšší úrovně dosahuje v období puberty, s věkem se postupně jeho množství snižuje.

Děkuji vám za pozornost