Endokrinológia I. časť (Úvod) Prednáška Fyziológia SS PD Dr

Endokrinológia I. časť (Úvod) Prednáška Fyziológia SS 2017 PD Dr. DR. Christian Grimm Pharmacology for Natural Sciences & Center for Integrated Protein Science Munich (CIPSM)

Prednáška: Hormóny časť I Úvod časť II Hormóny štítnej žľazy časť III Inzulín časť IV NNR hormóny časť V Paratyroidné hormóny časť VI Pohlavné hormóny Otázky na skúšky po každej prednáške

Endokrinológia Endokrinológia je štúdium hormónov. Hormóny ovplyvňujú rôzne funkcie v tele Inicializácia a regulácia týchto funkcií prebieha a) krátkodobo (do niekoľkých minút) b) strednodobo (do niekoľkých hodín) c) dlhodobo (do niekoľkých dní) Hormonálny prenos správ preto trvá oveľa dlhšie ako nervový prenos!

Endokrinológia Podľa klasickej definície sú hormóny nosičmi chemických správ, ktoré sa produkujú v špecializovaných bunkách (žľazové bunky).

Endokrinológia Podľa klasickej definície sú hormóny nosičmi chemických správ, ktoré sa produkujú v špecializovaných bunkách (žľazové bunky). Odtiaľ sa vylučujú do krvi a dostávajú sa do svojich cieľových orgánov alebo cieľových buniek, kde vyjadrujú svoj špecifický účinok (účinky).

Endokrinológia - Keď je látka transportovaná krvou na veľké vzdialenosti do efektorového orgánu predtým, ako prejaví svoj účinok: endokrinný - účinok určený pre vlastnú bunku: autokrinný - účinok určený pre susedné tkanivo: parakrín

Endokrinológia Prehľad hormonálnej kontroly Typ sekrécie Autokrinný účinok Látka uvoľnená stimulom má vplyv na produkujúcu bunku (spätná väzba) Príklad Eikozanoid Prostaglandíny Tromboxány Leukotriény Lipoxygenázy Hydroxylované mastné kyseliny atď. Parakrín Látka uvoľnená stimulom pôsobí na susednú bunku (lokálna difúzia) ) Melatonín Serotonín uvoľňujúce hormóny Histamíny atď. Endokrinný Látka uvoľnená stimulom je transportovaná krvou do cieľového orgánu a funguje tam iba. Tyroxín, estrogén, testosterón, inzulín atď. Neurokrinné Látka uvoľnená stimulom vychádza z nervového konca (nie synapsie, ale látka difunduje do životného prostredia). Látka P na zvýšenie motility v čreve spôsobuje napríklad oxid dusnatý. Vazodilatácia, relaxácia v čreve atď.

Endokrinný systém =? endokrinológia

Endokrinológia Endokrinný systém = komunikačný systém

Endokrinologické neurónové hormóny

Hormonálna epifýza (epifýza; melatonín zo serotonínu; rytmus spánku-bdenia)) Hypotalamus Hypofýza (hypofýza, HVL + HHL = adeno- + neurohypofýza) Štítna žľaza, prištítne telieska, nadobličky, pankreas, pohlavné žľazy ()

Bunky produkujúce hormóny Endokrinné žľazy: bunky tvoria kompaktný orgán Hypofýza Štítna žľaza Prištítna žľaza Nadobličkové žľazy Pankreas Ovarie Testes Difúzne endokrinné orgány Bunky sú súčasťou rôznych orgánov alebo tkanív Črevo Srdce Pečeň Oblička Koža Tukové tkanivo Nervový systém

Hormóny: základné mechanizmy účinku

Hormóny: základné mechanizmy účinku Difúzia Endocytóza Aktivácia receptora

Hormóny: základné mechanizmy účinku Adenylylcykláza a-podjednotka sa uvoľňuje z receptora a aktivuje tábor adenylylcyklázy (AC) aktivuje proteínkinázu. Fosforylácia fosforylázovej kinázy Kináza aktivuje glykogénfosforylázu katalyticky odbúravajúcu glykogén na glukóza-1-fosfát

Hormóny Hypotalamus/Hypofýza Somatotropín Prolaktín Oxytocín ADH = Vasopresín Štítna žľaza Prištítna žľaza Gonadal Estrogény/Progestíny Androgény Pankreas Inzulín Glukagón Adrenálny kortex Glukokortikoidy Mineralokortikoidy

Hormóny Hypotalamus/Hypofýza Somatotropín Prolaktín Oxytocín ADH = Vasopresín Štítna žľaza Prištítne žľazy Estrogény/Progestagény Androgény Pankreas Inzulín Glukagón Adrenal Cortex Glukokortikoidy Mineralokortikoidy Gastrointestinálne systémy

Hormonálne regulačné obvody Hlavne regulované periférne: inzulín (reg. Glc, inkretíny, gastrín) Aldosterón (reg. Systémom RAAS, K +) paratyroidný hormón (PTH), reg. Ca 2+

Hypotalamus a hypofýza Hlavne centrálne regulované: Hormóny štítnej žľazy Glukokortikoidy Zainteresované pohlavné hormóny: Hypotalamus hypofýza

Hypotalamus a hypofýza Hypotalamus - časť diencephalonu s pripojením na stredný mozog (mesencephalon), zadný mozog (rhombencephalon), mozgovú kôru a miechu

Hypotalamus a hypofýza Hypotalamus - časť medzimozgu (diencephalon) s prepojením na stredný mozog (mesencephalon), zadný mozog (rhombencephalon), mozgovú kôru a miechu - ústredný význam v regulačných procesoch: napr. Hlad a smäd, telesná teplota, vylučovanie potu, obehový systém, metabolizmus tukov, sexuálne funkcie

Hypotalamus a hypofýza Hypotalamus - časť medzimozgu (diencephalon) s prepojením na stredný mozog (mesencephalon), zadný mozog (rhombencephalon), mozgovú kôru a miechu - ústredný význam v regulačných procesoch: napr. Pocit hladu a smädu, telesná teplota, vylučovanie potu, obehový systém, procesy metabolizmu tukov, sexuálne funkcie - spojenie s hypofýzou prostredníctvom hypofýzy.

Hypotalamus a hypofýza Hypotalamus - časť medzimozgu (diencephalon) s prepojením na stredný mozog (mesencephalon), zadný mozog (rhombencephalon), mozgovú kôru a miechu - ústredný význam v regulačných procesoch: napr. Pocit hladu a smädu, telesná teplota, vylučovanie potu, obehový systém, procesy metabolizmu lipidov, sexuálne funkcie - spojenie s hypofýzou cez hypofýzu - hypofýza - nad sfenoidálnym sínusom (os sphenoidale) - priemer 1,2 - 1,4 cm

Reťazce regulácie rôznych hormónov

Hormóny hypotalamu Hormóny hypofýzy: Liberín (uvoľňujúci hormón: rh) Statíny

Hypotalamické hormóny Hypofyzárne hormóny: - Liberín (uvoľňujúci hormón: rh) Liberín: CRH: Kortikotropín rh TRH: Thyrotropin rh GnRH: Gonadotropín rh GHRH: Rastový hormón rh PRH: Prolaktín rh

Hormóny hypotalamu Hormóny hypofýzy: - statíny statíny: hormón inhibujúci uvoľňovanie rastového hormónu GHRIH (somatostatín) PIH: hormón inhibujúci prolaktín (= dopamín)

Hormóny hypofýzy Neurohypofýza (HHL): ADH Oxytocín Adenohypofýza (HVL): ACTH (z POMC) Glykoproteínové hormóny (TSH, FSH, LH) Rastový hormón (GH) Prolaktín

Predné laloky hypofýzy Každý hormón HVL sa produkuje vo svojej vlastnej subpopulácii buniek (napríklad tu GH)

Zhrnutie všeobecnej hormonálnej hierarchie Hormonálne osi: GHRH-GH-IGF-1 TRH-TSH-štítna žľaza (T3, T4) CRH-ACTH-NNR GnRH-FSH/LH pohlavné žľazy

Účinky na rastový hormón (GH) a IGF-1 (somatomedín C) GH (somatotropín): IGF-1 sprostredkuje uvoľňovanie GH z IGF-1 (všetky tkanivá, hlavne pečeň) Kosti, svaly, spojivové tkanivo: rast kostí, rast chrupaviek, rast svalov

IGF-1 a IGF-2 IGF-1 sa primárne produkuje v pečeni IGF-1 sa produkuje v kostiach IGF-2 sa produkuje v plode

Metabolizmus rastového hormónu (GH) Metabolizmus sacharidov Hladina cukru v krvi (dlhodobá) Periférna citlivosť na inzulín (diabetogénna) Uvoľňovanie glukózy v pečeni Metabolizmus bielkovín Vychytávanie aminokyselín v tkanive Inkorporácia aminokyselín v bielkovinách Metabolizmus lipidov Lipolýza Proliferácia tukových buniek Inzulínový rastový faktor IGF-1

Metabolizmus IGF-1 (somatomedín C) Proliferácia buniek (kosti, chrupavky, svaly) Diferenciácia buniek Metabolizmus buniek Endokrinné, autokrinné a parakrinné funkcie Rast v dĺžke kostí (prepubertálny) Rast v hrúbke Rast chrupavky Tvorba svalov

Somatotropín (rastový hormón) Robert Wadlow, 2,72 m

Akromegália Príčina: väčšinou nádor hypofýzy Robert Wadlow, 2,72 m

Somatostatínový antagonista GH: Somatostatín - inhibuje tvorbu somatotropínu v hypofýze

Terapia akromegálie alebo trpasličieho akromegálie Terapia: - Operácia (odstránenie nádoru) - Radiačná terapia - Oktreotid (sandostatín, analóg somatostatínu) - Pegvisomat (antagonista GH receptora)

Terapia akromegálie alebo trpaslíka Akromegália Terapia: - operácia (odstránenie nádoru) - radiačná terapia - oktreotid (sandostatín, analóg somatostatínu) - pegvisomat (antagonista receptora GH) podhubie a zakrpatenie hypofýzy nedostatok GH počas fázy rastu Príčina: malformácie, infekcie, Nádory CNS, traumatické poranenia mozgu, pôrodné traumy atď. Liečba: Somatotropín (Genotropín)

Nedostatok prednej hypofýzy Úplná alebo čiastočná nedostatočnosť HVL Príčiny: - nádory - poranenia (traumatické poranenia mozgu, pôrodné traumy) - nekróza mozgu - zápal - autoimunitné reakcie - neznáme (idiopatické)

Príznaky nedostatku somatotropínu Dospelí s vrodeným nedostatkom GH - telesne Nedostatočný rozvoj - kindl. efektívny výraz tváre - malé ruky - znížená svalová hmota - tenká, priehľadná pokožka - zvýšené riziko osteoporózy dospelí s neskorým získaným nedostatkom GH - redukcia svalovej hmoty - úbytok tela Účinnosť - zníženie pamäti - riziko osteoporózy so spontánnymi zlomeninami kostí - zvýšenie hladiny lipidov v krvi - slabý srdcový sval - zvýšenie rizika artériosklerózy - znížená dĺžka života

Zlyhanie LH a FSH: hypogonadizmus - nedostatok sexuálnej zrelosti (s hypogonadizmom v detstve) - nedostatok pubertálneho rastu - malé ruky - nedostatok alebo strata genitálnych vlasov - regresia mliečnych žliaz - strata libida - erektilná dysfunkcia - regresia semenníkov - znížený rast fúzov - znížená sekrécia mazu a potu - depresívne nálady

Nedostatok TSH - nízky krvný tlak - znížený srdcový výdaj - zvýšené riziko srdcových chorôb - prírastok hmotnosti - znížená funkcia obličiek - zadržiavanie vody - poruchy metabolizmu lipidov - zvýšenie LDL cholesterolu - zvýšené riziko artériosklerózy - zvýšené riziko infekcií horných dýchacích ciest - depresívna nálada, úzkosť - sklon k anémii - menštruačný cyklus - Poruchy oplodnenia - Strata libida - Poruchy potencie - Fyzická indolencia, únava - Citlivosť na chlad, zmrazenie - Strata vlasov, lámavosť nechtov

Kôra nadobličiek/glukokortikoidy (Addisonova choroba) Nedostatok ACTH