Ο ρ μ ό ν ε ς

13.1. Γενικά για τις ορμόνες Οι ορμόνες είναι χημικά μόρια που δρουν ως μηνύ-

ματα για το συντονισμό της βιοχημικής δραστηριότη-τας των κυττάρων και των πολυκυτταρικών οργανι-σμών. Οι ορμόνες:

• Παράγονται από ειδικούς ιστούς ή αδένες • Εκκρίνονται στο αίμα, το οποίο και τις μεταφέρει στα

σημεία όπου επενεργούν • Προκαλούν ορισμένες βιοχημικές τροποποιήσεις στη

δραστηριότητα των οργάνων ή των κυττάρων όπου δρουν (όργανα - στόχοι ή κύτταρα - στόχοι)

Κατάταξη των ορμονών. Οι ορμόνες κατατάσσονται σε κατηγορίες με βάση

τον τόπο παραγωγής, τον τρόπο δράσης και τη φυ-σιολογική τους λειτουργία. Ως χημικά μόρια μπορούν επίσης να καταταγούν με βάση τη χημική τους φύση (σχήμα 13.1), οπότε υποδιαιρούνται στις εξής κατηγο-ρίες: • Στεροειδείς ορμόνες. Οι ορμόνες αυτής της κατη-

γορίας συνθέτονται με μητρική ουσία τη χοληστερό-λη, δεν εναποθηκεύονται, αλλά απελευθερώνονται μόλις συντεθούν. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι ορμόνες του φλοιού των επινεφριδίων (σπουδαιότε-ρες είναι η αλδοστερόνη και η κορτιζόλη), καθώς και οι ορμόνες των γεννητικών αδένων. Οι τελευταίες διαφοροποιούνται ανάλογα με το φύλο και είναι υπεύθυνες για τη δημιουργία των γαμετικών κυττά-ρων αλλά και για την εμφάνιση των δυτερογενών χα-ρακτηριστικών που παρατηρούνται ανάμεσα στους άνδρες και τις γυναίκες. Οι κυριότερες ορμόνες των γεννητικών αδένων είναι η τεστοστερόνη (παράγεται στους όρχεις), η οιστραδιόλη (παράγεται στα ωοθυ-λάκια) και η προγεστερόνη (παράγεται από το ωχρό σωμάτιο).

• Πεπτιδορμόνες και πρωτεορμόνες. Είναι ουσίες πρωτεϊνικής φύσεως, οι οποίες συνθέτονται στη μορ-φή πρόδρομων ουσιών (προορμόνες) κα οι οποίες εναποθηκεύονται και αποδίδονται στην κυκλοφορία του αίματος μετά την διέγερση του ενδοκρινούς αδέ-να. Π.χ. γλυκαγόνη, ινσουλίνη κ.α.

• Ορμόνες που προέρχονται από αμινοξέα, όπως η επινεφρίνη, η αδρεναλίνη και η θυροξίνη.

13.2. Υποδοχείς - τρόπος δράσης των ορμονών

Είναι γνωστό ότι οι ορμόνες δρουν μόνο σε ορισμέ-να όργανα, τα οποία ονομάζονται όργανα - στόχοι. Έτσι, για παράδειγμα, η οιστραδιόλη, η οποία αποτελεί γυναικεία γεννητική ορμόνη, δρα στα γυναικεία γεννη-

τικά όργανα, στο μαζικό αδένα και σε ορισμένα κέντρα του εγκεφάλου. Η αιτία γι αυτή την εξειδίκευση είναι στο ότι τα κύτταρα του οργάνου - στόχου περιέχουν υποδοχείς για την οιστραδιόλη. Οι ορμονοϋποδοχείς είναι ειδικές πρωτεΐνες που βρίσκονται στην κυτταρική μεμβράνη ή στο εσωτερικό του κυττάρου. Κάθε υπο-δοχέας αναγνωρίζει και συνδέεται με μία μόνο ορμόνη, δηλαδή η αλληλεπίδραση ορμόνης-υποδοχέα χαρακτη-ρίζεται από απόλυτη εξειδίκευση.

Η πρόσδεση της ορμόνης στον υποδοχέα προκαλεί μία σημαντική αλλαγή στη δομή της πρωτεΐνης και μέ-σω αυτής πυροδοτείται μία σειρά χημικών μεταβολών με τελικό αποτέλεσμα την ανταπόκριση του κυττάρου -στόχου σε μία συγκεκριμένη ρύθμιση της λειτουργικό-τητάς του. Σήμερα γνωρίζουμε δύο διαφορετικούς τρό-πους πρωτογενούς δράσης των ορμονών: • Οι στεροειδείς ορμόνες και η θυροξίνη δρουν ενδο-

κυτταρικά. Ενώνονται στο κυτταρόπλασμα με τους υποδοχείς τους και μετά εισέρχονται στον κυτταρικό πυρήνα, όπου ρυθμίζουν τη μεταγραφή συγκεκριμέ-νων γονιδίων.

• Οι πεπτιδικές ορμόνες δρουν μέσω υποδοχέων που βρίσκονται στην επιφάνεια των κυττάρων. Με την αλ-ληλεπίδραση ορμόνης-υποδοχέα ενεργοποιείται το ένζυμο αδενυλική κυκλάση. Με τη δράση αυτού του ενζύμου παράγεται το κυκλικό AMP (cAMP), το οποίο δρα ενδοκυτταρικά ως δεύτερο μήνυμα, ενερ-γοποιώντας μία σειρά ενζύμων που ρυθμίζουν το με-ταβολισμό.

Ορμονικές διαταραχές Υπερπαραγωγή ή μειωμένη παραγωγή της αντίστοι-

χης ορμόνης προκαλεί στον οργανισμό ορμονική δια-ταραχή, γεγονός που έχει συνήθως ως αποτέλεσμα την εμφάνιση κλινικών συμπτωμάτων. Η διάγνωση και αντι-μετώπιση των καταστάσεων αυτών είναι αντικείμενο της Ενδοκρινολογίας, που αποτελεί μία σημαντική ειδι-κότητα της ιατρικής επιστήμης.

Ένα παράδειγμα ορμονικής διαταραχής, που απα-ντάται συχνά, είναι ο σακχαρώδης διαβήτης. Στην ασθένεια αυτή η συγκέντρωση της ινσουλίνης είναι χα-μηλότερη από την κανονική ή, σε σοβαρότερες περι-πτώσεις, δεν έχουμε καθόλου έκκριση της ορμόνης. Ο νεανικός διαβήτης οφείλεται στη μη έκκριση ινσουλί-νης, ενώ ο διαβήτης των ενηλίκων (περίπου το 80% των περιπτώσεων διαβήτη) σε διαταραχές της έκκρισης, που συνήθως προκαλούνται από παχυσαρκία. Για την αντιμετώπιση του διαβήτη που οφείλεται σε έλλειψη ιν-σουλίνης- και όχι σε άλλες αιτίες- χορηγείται φαρμα-κευτικό σκεύασμα της ορμόνης.

Σχήμα 13.1. Παραδείγματα ορμονών με βάση τη χημική τους φύση.

13.3. Ρύθμιση του μεταβολισμού μέσω ορμονών

Με τη βοήθεια ορμονών ρυθμίζονται οι μεταβολικές πορείες της σύνθεσης και αποδομής σημαντικών ουσιών. Αυτό ισχύει προπαντός για τις κύριες ουσίες εναποθήκευ-σης, το γλυκογόνο και το λίπος, ενώ σε μικρότερο βαθμό για τις πρωτεΐνες των μυών και των περιφερικών ιστών.

Έχει επίσης σχέση με το γεγονός ότι ο άνθρωπος και τα περισσότερα ζώα δε λαμβάνουν την τροφή τους συνεχώς αλλά σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα (γεύματα).

Η ορμονική ρύθμιση χρησιμεύει στην προσαρμογή του οργανισμού σε μακρές περιόδους ασιτίας και σε αλλαγές της διατροφής, καθώς και στην παροχή αυξη-μένων ποσοτήτων ενέργειας σε έκτακτες καταστάσεις, όπως η άμυνα και η φυγή.

Οι κυριότερες ορμόνες που ρυθμίζουν διάφορες με-ταβολικές πορείες είναι:

Η αυξητική ορμόνη προάγει κυρίως τη σύνθεση πρωτεϊνών, αναστέλλει την οξείδωση της γλυκόζης και διεγείρει τη λιπόλυση στο λιπώδη ιστό. Με τον τρόπο αυτό προκαλεί και μία μερική μεταστροφή του μεταβο-λισμού ενέργειας. Η καύση των λιπαρών οξέων αυξάνε-ται, οπότε εξοικονομείται γλυκόζη και κυρίως αμινοξέα.

Η ινσουλίνη, αντίθετα, προάγει την οξείδωση της γλυκόζης και γενικά την αξιοποίησή της (επίσης την εναποθήκευση της γλυκόζης με τη μορφή γλυκογόνου και τη μετατροπή της σε λίπος) και αναστέλλει τη λιπό-λυση.

Η γλυκαγόνη δρα ως ανταγωνιστής της ινσουλίνης στο ήπαρ και στο λιπώδη ιστό.

Η κορτιζόλη επιτρέπει την προσαρμογή του μετα-βολισμού σε περιόδους ασιτίας και εκκρίνεται σε κατα-στάσεις stress. Δρα καταβολικά, δηλαδή προάγει την αποδομή των πρωτεϊνών του σώματος σε αμινοξέα, που με τη σειρά τους χρησιμοποιούνται στο ήπαρ για τη γλυκονεογένεση.

Έτσι σε καταστάσεις ασιτίας διατηρείται σταθερό το επίπεδο της γλυκόζης στο αίμα σε βάρος των πρωτεϊ-νών.

Η αδρεναλίνη είναι η κλασική ορμόνη για περιπτώ-σεις ανάγκης. Προκαλεί πολύ γρήγορα διάσπαση του γλυκογόνου στο ήπαρ και στους μυς και των λιπών στο λιπώδη ιστό.

Η θυροξίνη προκαλεί αύξηση του ρυθμού του μετα-βολισμού, με συνέπεια αύξηση της παραγωγής θερμό-τητας, της βιοσύνθεσης του RNA και των πρωτεϊνών.

- προβλήματα

ι. Σημειώστε σωστό (Σ) ή λάθος (Λ) σε κάθε μία από τις απαντήσεις που ακολουθούν. Οι ορμόνες:

α. Παράγονται από ειδικούς αδένες. β· Επενεργούν στον τόπο όπου συντίθενται γ· Ρυθμίζουν τον μεταβολισμό δ. Αναγνωρίζουν τους υποδοχείς τους ε. Προσλαμβάνονται με την τροφή.

2. Αναφέρετε τις κατηγορίες στις οποίες ταξινομούνται οι ορμόνες με βάση τη χημική τους φύση. Δώστε από ένα παράδειγμα.

3. Εξηγήστε τους όρους: ορμονοϋποδοχέας, κύτταρο -στόχος, ορμονική διαταραχή.

4. Εξηγήστε πώς δρουν οι στεροειδείς και πώς οι πεπτι-δικές ορμόνες.

5. Τι γνωρίζετε για το σακχαρώδη διαβήτη.

6. Αντιστοιχίστε τις παρακάτω ορμόνες με τις δράσεις τους:

1. κορτιζόλη α προκαλεί αύξηση του ρυθμού του μεταβολισμού

2. αδρεναλίνη β. δρα ως ανταγωνιστής της ινσουλίνης

3. αυξητική ορμόνη γ. προκαλεί τη διάσπαση του γλυκογόνου στο ήπαρ

4. ινσουλίνη δ. προκαλεί μερική αναστροφή της μεταβολικής ενέργειας

5. θυροξίνη ε. προσαρμόζει το μεταβολισμό σε καταστάσεις ασιτίας

6. γλυκαγόνη στ. προάγει την αξιοποίηση της γλυκόζης

Ας ερευνήσουμε

I. Η θυροξίνη και η τριιωδοθυρονίνη αποτελούν δύο συγγενείς ορμόνες που παράγονται στο θυρεοειδή αδένα. Χρησιμοποιώντας βιβλιογραφικές πηγές βρείτε στοιχεία για τις ορμόνες αυτές και φτιάξτε μία μικρή εργασία. Στην εργασία αυτή να συμπεριλάβετε και τις διαταραχές που προκαλούνται από την υπερλειτουργία και την υπολειτουργία του θυρεοειδούς αδένα.

I. Με τη βοήθεια της βιβλιογραφίας, καταρτίστε έναν πίνακα ο οποίος να περιλαμβάνει τις κυριότερες ορμόνες. τον αδένα όπου παράγεται καθεμία από αυτές, καθώς και τις δράσεις τους.