Ge eralităţi
Glanda endocrina sau tesutul Hormon
Tiroida -tetraiodtironina T4 -triiodtironina T3
Paratiroida -parathormonul
Medulosuprarenala -adrenalina
Testicul -testosterona
Ovar -estradiol -progesterona
Adenohipofiza -hormon de creştere -prolactina
-gonadotropine -tireotropina
Neurohipofiza -vasopresina -oxitocina
Principalii hormoni si glande (tesuturi) care ii produc:
Glanda endocrina sau tesutul Hormon
Hipotalamus -hormon eliberator ( RH, TRH, CRH)
-hormon inhibitor (RIH, GH-RIH)
Pancreas -insulina -glucagonul
Creier -neuropeptide diverse
Epifize -melatonina
Stomac -gastrina
Intestin -secretina -colecistokinina
Placenta -gonadotropina corionica -hormonul lactogen placentar
Imuno -peptide natriuretrice
Sistemul nervos şi sistemul hormonal - prin mijloacele proprii dar interdependente au
rolul de a coordona răspunsurile celulelor,ţesuturilor la semnalele venite din mediul extern sau intern.
În sistemul hormonal comunicarea moleculară se face între
- o celulă endocrină care produce şi secretă o moleculă semnal hormon
- ce celulă situată la distanţă celula ţintă
- Hormonul fiind transportat între celula secretorie şi celula ţintă prin sistemul circulator.
Sistemul hormonal e alcătuit din -glande endocrine -hormoni circulanţi -ţesuturile ţintă
De regula hormoni sunt produşi de
- celule
- grupuri de celule specializate unuia sau a mai multor hormoni (glande endocrine).
Toate celelalte ţesuturi ficat, rinichi, inimă etc. au capacitatea de a elibera molecule semnal pentru alte celule.
O celulă aptă să răspundă la un semnal hormonal
e denumită celula ţinta pentru acel hormon.
Unii hormoni acţionează - în mod specific numai asupra unui tip de celule - alţii constituie semnale externe pentru o varietate
mai mare de celule.
Transportul hormonilor
Circulă în plasmă în stare liberă( hormoni peptidici şi catecolaminele)mai putin de 10%.
• Albumina-transportor nespecific pt.
aldosteron.
• Globulina leagă
corticosteroizii,transcortina este
responsabilă pt.transportul cortizolului (transcortina) .
• Hormonii sexuali sunt transportaţi de proteine specifice .
• Sex hormone binding globulin (SHBG
• Androgen binding protein (ABP)
Transportorul
de hormon
Celula
endocrină
hormon
nelegat
Receptorul
Hormon
Degradarea
hormonilor Efectul
biologic
Reglarea se reţiilor hor o ale
Secreţia unui hormon suferă fluctuaţii în raport cu
diverşi factori. Eliberarea hormonului dintr-o celulă secretoare este
controlată prin funcţionarea unor mecanisme de feed-back.
Majoritatea glandelor endocrine ( tiroida, gonadele, cortexul andrenalelor ) sunt controlate prin intermediul hipofizei anterioare care produce hormoni tropi, cu funcţie de reglare a activităţii glandei periferice.
Nivelurile plasmatice ale hormonilor periferici variază în mod invers cu cele ale tropinelor hipofizare.
Relaţiile feed-back între adenohipofiza şi glandele
endocrine aflate sub controlul acesteia se stabilesc atât direct cât şi prin intermediul hormonilor hipotalamici care stimulează eliberarea de tropine sau inhibă eliberarea acestora.
Secre ia hormonilor hipotalamici este controlat prin feed-back negativ atât de hormonul glandei periferice, cât şi de tropina hipofizară.
Hipotalamusul primeşte impulsuri pentru secre ia hormonilor proprii din regiunile învecinate ale sistemului nervos central, realizându-se o interconectare neuroendocrină.
Activitatea secretorie a paratiroidei, a pancreasului endocrin este reglată de parametrul biologic pe care îl controlează, glicemia, calcemia.
Creşterea glicemiei declanşează eliberare de insulină cu ac iune hipogilcemiantă.
Parathormonul este eliberat cu răspuns la hipocalcemie, că prin ac iunea sa hipercalcemiantă să redreseze calcemia.
Hormoni steroizi
sunt toți derivați din colesterol. Cu excepţia de vitamina D, conţin toți acelaşi inel
ciclopentanopenantren şi sistemul de numerotare ca la colesterol.
Etapa reglatoare a transformării colesterolului cu
C27 la C 18 -, 19 -, şi 21 la hormoni steroizi (nomenclatura desemnată de C cu un număr care indică numărul de atomi de carbon, de exemplu, C19 pentru androstan) este clivajul ireversibil al C6 din
colesterol, care produce pregnenolona (C21) și izocaproaldehida .
Pregnenolona: derivă din colesterol precusorul steroizilor C18, C19 and C21.
Progesteron:
produs din pregnenolonă secretată de către corpul galben
induce faza secretorie a endometrului
pregătind mucoasa pentru nidaţie (faza luteală a ciclului ovarian) stimulează creşterea şi dezvoltarea acinilor glandelor mamare
Aldosteron: principalul hormon mineralocorticoid produs din progesteron în zona
glomerulară a corticosuprarenalei, măreşte reabsorbţia de Na
Testosteronul: hormonul androgen
secretat de testicole
rezultă din progesteronă
imprimă şi dezvoltă caracterele sexuale masculine primare şi secundare
Estradiol: hormonul estrogen, produs în ovar determină caracterele sexuale secundare feminine .
Cortizol:hormon sintetizat din
progesteron în zona fasciculată a corticosuprarenalei
participă la reacţiile de adaptare a organismului la condiţiile stres creşte TA şi reabsorbţia de Na
numeroase efecte asupra sistemului imunitar
Me a is ul de a ţiu e a hor o ilor steroizi
Caracteristici: substanţe apolare Substanțe polare sunt solubile în apă
(se dizolva in apa), substanțe nepolare sunt liposolubile). traverseaza uşor membrana celulară în citoplasmă se fixează de structuri proteice
receptoare specifice peptide monocatenare . Capătul- polar -hormoni -bazic N-terminal lizină,arginină,histidină -
ADN-ul nuclear.
Pentru manifestarea efectelor, complexele formate sunt:
activate-fosforilarea peptidului receptor
(proteinkinaza). inactivate-defosforilare (fosfoproteinfosfataza). )onii molibdenici inhibă activitatea enzimei,ca
urmare prelungesc activitatea hormonilor steroizi.
În urma fosforilării lor complexele receptor-hormon se transportă prin intermediul canalelor reticulului endoplasmatic în nucleu,unde se fixează de ADN.
Cuplarea este inhibată competitiv de vitamina B6. Prin această translocaţie hormoni steroizi îşi exercită
efectele asupra materialului genetic. Aceste acţiuni se manifestă prin: depresare a unor gene temporar modificarea funcţiilor unor gene în acţiune. Moleculele hormonilor se eliberează din complexul
fixat pe ADN,peptidele vehiculate se descompun.
Acțiu ea hor o ilor steroizi
(ormonii steroizi sunt secretaţi de: corticosuprarenală (mineralocorticoizi,
glucocorticoizi, hormonii sexuali) testicul (hormonii androgeni) ovar (hormonii estrogeni)
placentă (hormonii luteali)
Glandele suprarenale sunt alcătuite din două regiuni distincte cu origini embriologice, având structuri şi funcţii diferite.
Porţiunea- corticală 90% din glandă se dezvoltă din mesoderm şi produce hormoni de natură steroidică.
- medulara este de origine nervoasă elaborează substanţe numite catecolamine:
-dopamine -noradrenalina (norepinefrina) -adrenalina (epinefrina)
Glandele suprarenale Corticosurarenala
Medulosurarenala
Biosinteza
Hormonii steroizi au la bază, ca şi colesterolul scheletul ciclopentanoperhidrofenantrenic.
Catena laterală este mai scurtă decât la colesterol sau lipseşte complet,molecula formată din 21,19,18 atomi de C.
Hidrocarbura policiclică cu - 21 atomi de C de la care derivă hormonii CSR şi luteali se numeşte pregnan.
- 19 atomi de C de la care derivă hormonii androgeni se numeşte androstan.Au în pozi ia 17 o grupare ceto (17 cetosteroizi ).
-18 atomi de C de la care derivă hormonii estrogeni se numeşte estran.
Etapa limitantă de viteză este reacţia care transformă colesterolul în pregnenolon şi este catalizată de complexul enzimatic de clivaj al catenei laterale a colesterolului desmolază -o oxidază CYP cu funcţie mixtă a membranei mitocondriale interne.
-Controlul procesului –deplasarea colesterolului din citosol în mitocondrie. Această etapă este realizată de proteina transportoare care reglează transferul colesterolului în mitocondrie (StAR)
Sursa de colesterol pentru sinteza hormonilor
steroizi
Sinteza de
hormoni
steroizi
colesterol
liber
colesterol esterificat
Sinteza de
colesterol
LDL
Enzime
Denumirea comună
Denumirea veche
Denumirea curentă
Enzimă de clivare; dezmolază
P450SCC
CYP11A1
3 beta-hidroxisteroid dehidrogenază
3 beta-HSD
3 beta-HSD
17 α-hidroxilază/17,20 liază
P450C17
CYP17
21-hidroxilază
P450C21
CYP21A2
11 β-hidroxilază
P450C11
CYP11B1
Aldosteron sintază
P450C11AS
CYP11B2
Aromatază
P450aro
CYP19
Sinteza porneşte de la colesterol. Sub ac iunea unei hidrolaze din colesterol esterificat se
desprinde colesterolul liber.
Un cărăuş proteic îl transporta în mitocondrii. Sub ac iunea unei colesterol-desmolaze se transformă în
pregnenolon(predecesorul tuturor hormonilor steroizi) .
Pregnenolonul (oxidat şi apoi izomerizat )trece în progesteron.
Progesteronul în- zona glomerulară formează aldosteron. - zona fasciculată şi reticulară formează
cortizoli şi androgeni. -transformare prin reac ii de hidroxilare în RE şi
mitocondrii.
Enzimele sunt proteine CYP.
Deficien e enzimatice- hiperplazii suprarenale congenitale.
Pregnenolona se transforma prin 3 căi diferite în funcție de tipul de hormoni ( mineralcorticoizi,
glucocorticoizi sau androgeni) care urmează sa fie sintetizați:
pregnenolonă 17a-hidroxipregnenolonă dehidroepiandrosteronă progesteron androstenedionă glucocorticoizi mineralocorticoizi (cortizol)
(aldosteron)
17a-hidroxilază liază
3b-hidroxisteroid dehidrogenază
21-hidroxilază
11b-hidroxilază
18 hidroxilază/oxidază
În cortexul suprarenal se află un număr mare de steroizi, dar aceia care sunt secretaţi în cantităţi suficiente pentru a exercita acţiuni hormonale sunt:
- glucocorticoizi -cortizolul efecte asupra metabolismului glucidic lipidic, proteic
- mineralocorticoizi-aldosteronul metabolismului mineral
- hormonii sexuali -dehidroepiadrenosterona
-androstendiona
-estrogeni cu influenţă redusă asupra procesului de reproducere
)nsuficienţa corticosuprarenaliană este cunoscut sub numele de boala Addison şi este o afecţiune în care se sintetizează o cantitate insuficientă de hormoni steroizi.
Boala se caracterizează prin scădere în greutate,oboseală,hipotensiune, modificări ale pielii cu zone de hiperpigmentare.
Lipsa unei terapii de substituţie hormonală cu steroizi poate provoca moartea (în 1-2 săptămâni .
(iperfuncţia corticosuprarenaliană- sindromul Cushing.
Hormonii glucocorticoizi
Cortexul suprarenalei, la adult este alcătuit din trei zone distincte histologic:
-un strat exterior zona glomerulară secretă mineralocorticoizi.
-unul median zona fasciculată -zona reticulară
Zona fasciculata şi zona reticulară produc
glucocorticoizi şi hormonii sexuali. Zona externă şi cele două zone interne se comportă
ca două unităţi separate prin produsele secretate şi prin mecanisme reglatori.
Cortizolul exercită asupra metabolismului intermediar multiple acţiuni, anabolice şi catabolice după:
- natura ţesutului - a stării organismului - în funcţie de concentraţiile altor hormoni.
Acţiunea cea mai clară este: stimularea gluconeogenezei hepatice asupra proteinelor hepatice are acţiune
anabolică. inhibă trecerea glucozei sanguine în ţesutul
adipos, în muschi, ceea ce duce la hiperglicemie. la nivelul ţesutului adipos, cortizolul exercită
actiune lipolitică, cu eliberare de glicerol şi acizi graşi în sânge.
creşterea ratei metabolismului proteic determină sporirea excreţiei azotului rezultat şi inducţia enzimelor din ciclul ureogenetic
Cortizolul în sângele circulant este aproape în totalitate legat proteic. mică parte este fixat de albumină 90% vehiculat de transcortina(CBP cortisol binding protein) produs în principal în celulele zonei fasciculate şi modic la
nivelul zonei reticulate. poate fi transformat reversibil în cortizon, produs cu
activitate biologică mică
În afara efectelor metabolice, la concentraţii mai mari decât cele fiziologice, cortizolul (hidrocortizona) exercită acţiuni antiinflamatoare şi imunosupresive care stau la baza utilizării terapeutice a corticosteroizilor sau a compuşilor înrudite obţinuţi prin sinteză.
Structura
Hidrocortizon
O=C
O
HO OH
CH2 OH
Hormonii mineralocorticoizi
Aldosteronul
Participă la men inerea homeostazei hidrice şi electrolitice. esutul principal, intă, pentru aldosteron, este rinichiul, la
nivelul tubilor renali (distali şi colectori). Se produce în zona glomerulară ,dar intermediarii sintezei
acestui hormon ,corticosteron,18 hidrocortizon este posibil să fie produşi şi în zonele fasciculată şi reticulată.
Creşte
- absorb ia activă de sodiu
- reabsorb ia pasivă a clorului - eliminarea potasiului
Retenţia de sodiu antrenează şi retenţia osmotică de apă.
Controlul secreţiei de aldosteron are loc prin mecanisme distincte de acelea care operează în cazul glucocorticoizilor.
Acest control se realizează prin sistemul renină-angiotensină care are un rol deosebit în reglarea fluidului extracelular şi al presiuni sanguine.
Aldosteronul creşte reabsorbţia Na+ în tubii renali, cu eliminarea ionilor K+ şi (+.
El stimulează în condiţii normale retenţia de Na+ în glandele sudoripare şi în celulele mucoase ale colonului.
Secreţia de aldosteron este stimulată de volumul lichidului extracelular.
(iposodemia, hipovolemia, şi reducerea consecutivă a presiunii de distensie la nivelul unor receptori renali aparatul juxtaglomerular localizat în pereţi arteriolelor aferente determină secreţia de renină.
Renina acţionează asupra angiotensinogenului, o globulină produsă în ficat şi eliberează angiotensina ).
Sub acţiunea enzimei de conversie se transformă în angiotensină )).
Aceasta acţionează direct asupra zonei glomerulare a cortexului suprarenal şi determină secreţia de aldosteron.
Efectul este cel de creştere a retroresorbţiei de sodiu pe tot traiectul tubilor renali şi de favorizare a eliminării ionilor de potasiu şi de hidrogen.
Aldosterona
O=HC C=O
O
CH2-OH
HO
Hormoni sexuali:
Sunt hormoni steroizi reprezentaţi de : - testiculari-androgeni - ovarieni- estrogeni -progesterona. Sunt transportaţi în plasmă sub formă legată de
proteine transportoare specifice proteine fixatoare a hormonilor sexuali(sex hormon binding protein ).
Hormoni androgeni
Principalul hormon androgen testicular este testosteronul, dar testiculul mai secretă cantitate mică de dehidrotestosteron
Sunt hormoni sexuali masculini sintetizaţi de celulele interstiţiale Leydig din testicul.
Testosterona
Dihidrotestosterona
OH
OH
OH
Alţi steroizi produşi de cortexul suprarenalei intermediari în sinteza testosteronei din testicul sunt :
- dehidroepiandrosteron
- androstendionă.
Dehidroepiandrosterona
androstendiol
O
=
HO
OH
androstendiona
Testosteronul controlează: -procesele fundamentale necesare dezvoltării şi
funcţionării organelor sexuale -apariţiei şi intreţinerii caracterelor sexuale secundare -spermatogenezei. Androgenii stimulează sinteza proteică, acţiune
deosebit de puternică la pubertate, care duce la dezvoltarea oaselor şi musculaturii scheletice.
Hormonii ovarieni Aceşti hormoni sunt de două grupe: - estrogeni
- progesteron
Pe lângă sinteza ovariană, estrogenii se mai formează în cantită i mici, testicul, corp galben, placentă.
În timpul gesta iei unitatea feto-placentară sintetizează cantită i mari de progesteronă.
Estrogenii sunt steroli cu 18 atomi de carbon (lipseşte gruparea metil din pozi ia 10 ).
Estradiol
Estrona
HO
HO
OH
Progesteronul este un steroid cu 21 atomi de carbon, secretat de
corpul galben şi placentă.
progesterona
CH3
C=O
(ormoni ovarieni controlează: -dezvoltarea aparatului reproducător feminin -apariţia şi menţinerea caracterelor sexuale
secundare -reglează, ciclul ovarian, fecundaţia, gestaţia,
naşterea şi lactaţia. Estrogenii şi progesteronul acţionează fie
sinergic fie antagonist.
Sinteza hormoni steroizi adrenali din colesterol.
Sinteza hormonilor sexuali masculini de la nivelul celulelor Leydig din testicule.
P450SSC, 3β-DH3β-hidroxisteroid dehidrogenază tip
1 , şi P450c17 sunt aceleaşi enzime necesare sintezei de hormoni steroizi corticoizi
17,20-liaza are aceeaşi ac iune cu a CYP17A1
Aromataza (denumită şi estrogen sintetaza) este CYP19A1.
17-ketoreductaza denumită şi 17β-hidroxisteroid dehidrogenaza tip 3 (gene symbol HSD17B3).
Numele 5α-reductazei este 5α-reductaza tip 2 (gene simbol SRD5A2).
Sinteza hormonilor sexuali feminini din ovar. Producerea testosteronului şi a androstendionei din colesterol urmează
acceaşi cale de sinteză cu a hormonilor sexuali masculini. Aromataza (estrogen sintetaza) este CYP19A1.
Hor o i are reglează eta olis ul al iului
Concentra ia Ca în lichidul extracelular este mentinut la valori constante în ciuda fluctua iilor în aport, excre ia şi depozitarea Ca în oase.
Homeostaza Ca extracelular este asigurat de hormonul
paratiroidian, calcitonina şi 1,25-dihidroxi-
colecalciferolul, care ac ionează asupra osului, rinichiului şi intestinului.
1,25-dihidroxi-colecalciferol:
-derivat al vitaminei D3.
-un hormon liposolubil cu o structură înrudită cu a steroizilor şi mecanismul de ac iune la nivel celular este similar.
- esutul intă este intestinul unde promovează absorb ia Ca şi a fosfatului, translocarea din lumen în spa iul extracelular.
HO
Vitamin D3
Alimentatie
HO
OH
25(OH) D3
ficat
25OHază
OH HO
OH
1,25(OH)2 D3 (hormon activ )
rinichi
1-OHază
HO 7
ProvitaminaD3 (7-dehidrocolesterol:
Intermediar in sinteza
colesterolului)
UV
lumină piele
Etapele metabolismului vitamin D3
Receptor specific in intestin, oase, rinichi Ca: absorbție intestinală reabsorbție renală PO4: Absorbție intestinală Reabsorbție renală
OH-ază = hidroxilază