ΟΡΜΟΝΕΣ-ΟΡΜΟΝΙΚΟΣ ΚΑΤΑΡΡΑΚΤΗΣ

Transcript

1 ΟΡΜΟΝΕΣ-ΟΡΜΟΝΙΚΟΣ ΚΑΤΑΡΡΑΚΤΗΣ ΜΑΡΙΑΝΝΑ Α. ΝΤΑΛΑΜΑΓΚΑ, MD, MSc, MPH, PhD ΙΑΤΡΟΣ ΒΙΟΠΑΘΟΛΟΓΟΣ ΑΝ. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ- ΚΛΙΝΙΚΗΣ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ

2 ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ Στο τέλος του μαθήματος, ο φοιτητής θα μπορεί: Να ορίσει τι είναι ορμόνη Να απαριθμήσει τα είδη των ορμονών και το μηχανισμό δράσης τους Να κατανοήσει την ακολουθία έκλυσης μιας ορμόνης και τον ορμονικό «καταρράκτη» Να κατανοήσει το μοριακό τρόπο δράσης των ορμονών στα κύτταρα Να κατανοήσει τον προσδιορισμό των ορμονών στα βιολογικά δείγματα Να εμπεδώσει τους εκπαιδευτικούς στόχους μέσω κλινικών παραδειγμάτων και προβλημάτων

3 Ποιες είναι οι διαφορές εξωκρινούς και ενδοκρινούς αδένα;

4 ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΕΝΔΟΚΡΙΝΗΣ ΑΔΕΝΑΣ; ΟΙ ΕΝΔΟΚΡΙΝΕΙΣ ΑΔΕΝΕΣ ΑΠΟΤΕΛΟΥΝ ΙΔΙΑΙΤΕΡΑ ΑΝΑΤΟΜΙΚΑ ΜΟΡΦΩΜΑΤΑ ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΠΑΡΑΓΟΥΝ ΧΗΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ, ΤΙΣ ΟΡΜΟΝΕΣ, ΚΑΙ ΤΙΣ ΔΙΟΧΕΤΕΥΟΥΝ ΣΤΗΝ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ ΏΣΤΕ ΝΑ ΦΤΑΣΟΥΝ ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΣΤΟΧΟΥΣ ΕΚΔΗΛΩΝΟΝΤΑΣ ΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΤΟΥΣ ΔΡΑΣΗ. ΕΚΤΟΣ ΑΠΌ ΤΑ ΠΑΡΑΠΑΝΩ, ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΣΤΟΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ ΚΥΤΤΑΡΙΚΑ ΑΘΡΟΙΣΜΑΤΑ (πχ υποθάλαμος) Ή ΔΙΑΣΠΑΡΤΑ ΕΞΕΙΔΙΚΕΥΜΕΝΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΕΚΚΡΙΝΟΥΝ ΟΥΣΙΕΣ ΠΟΥ ΕΧΟΥΝ ΟΛΟΥΣ ΤΟΥΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΕΣ ΤΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ (πχ γαστρεντερικός σωλήνας γαστρικές ορμόνες

5 ΕΝΔΟΚΡΙΝΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

6 ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΕΞΩΚΡΙΝΗΣΑΔΕΝΑΣ; Εξωκρινής αδένας : ο αδένας ο οποίος απελευθερώνει το εκκριτικό του προϊόν σε ένα σύστημα πόρων που καταλήγουν σε μία εσωτερική ή εξωτερική επιφάνεια χωρίς τη διαμεσολάβηση της κυκλοφορίας. πχ σιελογόνοι, ιδρωτοποιοί, σμηγματογόνοι αδένες, εξωκρινής μοίρα παγκρέατος

7 Παράδειγμα εξωκρινούς αδένα: ιδρωτοποιός αδένας, σιελογόνος αδένας

8 Παράδειγμα μικτού αδένα: εξωκρινής και ενδοκρινής μοίρα του παγκρέατος

9 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΟΡΜΟΝΕΣ; Οι ορμόνες είναι χημικοί αγγελιοφόροι που εκκρίνονται από εξειδικευμένα κύτταραιστούς-όργανα στο αίμα ή το διάμεσο υγρό. Η λειτουργία τους είναι η ρύθμιση της δράσης άλλων κυττάρων-ιστών-οργάνων Οποιαδήποτε ουσία ενός οργανισμού που μεταφέρει ένα «σήμα» για την παραγωγή κάποιου είδους μεταβολής στο κυτταρικό επίπεδο

10 «ΟΡΜΟΝΕΣ» HORMONES διεθνής όρος που δόθηκε από τον Starling προέρχεται από το ελληνικό ρήμα «ορμώ» που στην προκειμένη περίπτωση έχει την έννοια του «διεγείρω»

11 ΟΙ ΟΡΜΟΝΕΣ ΡΥΘΜΙΖΟΥΝ ΠΟΛΛΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ: Διατήρηση αρτηριακής πίεσης Ρύθμιση του όγκου αίματος-ηλεκτρολυτών Εμβρυογένεση Φυλετική διαφοροποίηση Ανάπτυξη και διαφοροποίηση Πείνα-Σίτιση-Πέψη Μεταβολισμός-Ομοιοστασία του οργανισμού Ύπνος-Σεξουαλική δραστηριότητα κ.α.

12 ΤΙ ΕΊΝΑΙ ΟΙ ΝΕΥΡΟΔΙΑΒΙΒΑΣΤΕΣ; Νευροδιαβιβαστές είναι ουσίες που εκκρίνονται μέσα σε ειδικά μεμβρανικά μορφώματα, τις συνάψεις

13 ΤΡΟΠΟΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΟΡΜΟΝΩΝ ΒΑΣΕΙ ΤΟΥ ΤΡΟΠΟΥ ΑΦΙΞΗΣ ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ-ΣΤΟΧΟΥΣ

14 ΔΡΑΣΕΙΣ ΟΡΜΟΝΩΝ ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΣΤΟΧΟΥΣ ΕΝΔΟΚΡΙΝΗΣ ΔΡΑΣΗ: Το μήνυμα, η ορμόνη, μεταφέρεται από τα ενδοκρινικά ή νευροενδοκρινικά κύτταρα μέσω της κυκλοφορίας στα κύτταρα-στόχους ΠΑΡΑΚΡΙΝΗΣ ΔΡΑΣΗ: Το μήνυμα, η ορμόνη, απελευθερώνεται στο εξωκυττάριο υγρό και δρα σε γειτονικά κύτταρα ΑΥΤΟΚΡΙΝΗΣ ΔΡΑΣΗ: Το μήνυμα, η ορμόνη, δρα στο κύτταρο που το/την παράγει μέσω υποδοχέων της κυτταρικής μεμβράνης ΕΣΩΚΡΙΝΗΣ ΔΡΑΣΗ: Το μήνυμα δρα έσω κυτταρικά

15 QUIZ#1

16 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΟΡΜΟΝΩΝ ΒΑΣΕΙ ΧΗΜΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ ΠΕΠΤΙΔΙΚΕΣ ΟΡΜΟΝΕΣ π.χ. ινσουλίνη, GH ΓΛΥΚΟΠΡΩΤΕΪΝΕΣ π.χ. TSH, FSH, LH ΑΜΙΝΙΚΕΣ π.χ. κατεχολαμίνες και ορμόνες θυρεοειδούς από τυροσίνη, μελατονίνη από τρυπτοφάνη ΣΤΕΡΟΕΙΔΕΙΣ ΟΡΜΟΝΕΣ π.χ. ορμόνες φλοιού των επινεφριδίων-γεννητικών αδένων ΒΙΤΑΜΙΝΗ D (συγγενής με τις στεροειδείς ορμόνες) ΕΙΚΟΣΑΝΟΕΙΔΗ ΡΕΤΙΝΟΪΚΟ ΟΞΥ MΟΝΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ

17 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΟΡΜΟΝΩΝ

18 ΠΕΠΤΙΔΙΚΕΣ ΟΡΜΟΝΕΣ Οι πεπτιδικές ορμόνες αποτελούνται από 3 έως 200 και πλέον αμινοξέα Πχ Παγκρεατικές ορμόνες: ινσουλίνη, γλυκαγόνη, σωματοστατίνη. Πχ Ορμόνες υποθαλάμου-υπόφυσης. Πχ παραθορμόνη, καλσιτονίνη Οι πεπτιδικές ορμόνες συντίθενται στα ριβοσωμάτια υπό μορφή μακρύτερων πρόδρομων ορμονών (προορμόνες). Έπειτα συσκευάζονται σε εκκριτικά κυστίδια και υφίστανται πρωτεόλυση αποδίδοντας τα ενεργά πεπτίδια.

19 Βιοσύνθεση ινσουλίνης Η ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ ΕΊΝΑΙ ΜΙΑ ΜΙΚΡΗ ΠΡΩΤΕΪΝΗ ΜΕ ΜΒ ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΔΥΟ ΠΟΛΥΠΕΠΤΙΔΙΚΕΣ ΑΛΥΣΙΔΕΣ Α ΚΑΙ Β ΠΟΥ ΣΥΝΔΕΟΝΤΑΙ ΜΕ ΔΥΟ -S-S- ΔΕΣΜΟΥΣ

20 Βιοσύνθεση ινσουλίνης 1 Η μετάφραση του mrna 2 οδηγεί στη σύνθεση στα ριβοσωμάτια μιας προπροορμόνης που είναι ανενεργής και έχει ένα οδηγό πεπτίδιο που οδηγεί το μόριο στο ΕΔ. Μέσα στον αυλό του ΕΔ, ένζυμα κόβουν το οδηγό πεπτίδιο και οδηγούν στο σχηματισμό της προ-ορμόνης που είναι αδρανής. Endoplasmic reticulum (ER) Ribosome 2 Prohormone Capillary endothelium 1 mrna Signal sequence Preprohormone Cytoplasm ECF Plasma

21 1 Η μετάφραση του mrna 2 Μέσα στον αυλό 3 Η προορμόνη οδηγεί στη σύνθεση στα του ΕΔ, ένζυμα περνά το ΕΔ και ριβοσωμάτια μιας προπροορμόνης που είναι κόβουν το οδηγό πάει στη συσκευή πεπτίδιο και οδηγούν Golgi (εκκριτικά ανενεργής και έχει ένα οδηγό πεπτίδιο που οδηγεί το μόριο στο ΕΔ. στο σχημα- τισμό της προ-ορμόνης που είναι αδρανής. κοκκία). Βιοσύνθεση ινσουλίνης Endoplasmic reticulum (ER) Golgi complex Ribosome Transport vesicle 3 2 Prohormone Capillary endothelium 1 mrna Signal sequence Preprohormone Cytoplasm ECF Plasma

22 Βιοσύνθεση ινσουλίνης 1 Η μετάφραση του mrna 2 Μέσα στον αυλό 3 Η προορμόνη 4 οδηγεί στη σύνθεση στα του ΕΔ, ένζυμα περνά το ΕΔ και ριβοσωμάτια μιας προπροορμόνης κόβουν το οδηγό πάει στη συσκευή που είναι πεπτίδιο και οδη- Golgi (εκκριτικά ανενεργής και έχει ένα γούν στο σχηματισμό κοκκία). οδηγό πεπτίδιο που της προ-ορμόνης οδηγεί το μόριο στο ΕΔ. που είναι αδρανής. Τα εκκριτικά κοκκία εκτός από την αδρανή προορμόνη περιέχουν και ένζυμα που θα κόψουν την προορμόνη σε ινσουλίνη και C-peptide Endoplasmic reticulum (ER) Golgi complex Ribosome Transport vesicle 3 Active hormone Peptide fragment 4 Secretory vesicle 2 Prohormone Capillary endothelium 1 mrna Signal sequence Preprohormone Cytoplasm ECF Plasma

23 Βιοσύνθεση ινσουλίνης 1 Η μετάφραση του mrna 2 Μέσα στον αυλό 3 Η προορμόνη 4 Τα εκκριτικά κοκκία εκτός από 5 οδηγεί στη σύνθεση στα του ΕΔ, ένζυμα περνά το ΕΔ και την αδρανή προορμόνη ριβοσωμάτια μιας προπροορμόνης κόβουν το οδηγό πάει στη συσκευή περιέχουν και ένζυμα που θα που είναι πεπτίδιο και οδη- Golgi (εκκριτικά κόψουν την προορμόνη σε ανενεργής και έχει ένα γούν στο σχηματισμό κοκκία). ινσουλίνη και C-peptide οδηγό πεπτίδιο που της προ-ορμόνης οδηγεί το μόριο στο ΕΔ. που είναι αδρανής. Τα εκκριτικά κοκκία απελευθερώνουν το περιεχόμενό τους με εξωκύττωση στον εξωκυττάριο χώρο Endoplasmic reticulum (ER) Golgi complex Ribosome Transport vesicle 3 Active hormone Peptide fragment 4 2 Prohormone Secretory vesicle Release signal 5 Capillary endothelium 1 mrna Signal sequence Preprohormone Cytoplasm ECF Plasma

24 ΤΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΤΗΣ ΠΡΟΟΠΙΟΜΕΛΑΝΟΚΟΡΤΙΝΗΣ

25 ΟΙ TSH, FSH, LH ΕΙΝΑΙ ΓΛΥΚΟΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΠΕΡΙΕΧΟΥΝ ΜΙΑ ΚΟΙΝΗ α- ΥΠΟΜΟΝΑΔΑ ΚΑΙ ΜΙΑ ΔΟΜΙΚΑ ΞΕΧΩΡΙΣΤΗ β- ΥΠΟΜΟΝΑΔΑ. Η β- ΥΠΟΜΟΝΑΔΑ ΚΑΘΟΡΙΖΕΙ ΤΗΝ ΕΙΔΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥΣ.

26 ΟΡΜΟΝΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΑ ΑΜΙΝΟΞΕΟΣ (ΤΥΡΟΣΙΝΗ): ΚΑΤΕΧΟΛΑΜΙΝΕΣ ΤΥΡΟΣΙΝΗ L-DOPA ΝΤΟΠΑΜΙΝΗ ΝΟΡΠΕΠΙΝΕΦΡΙΝΗ ΕΠΙΝΕΦΡΙΝΗ

27 ΟΡΜΟΝΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΑ ΑΜΙΝΟΞΕΟΣ (ΤΥΡΟΣΙΝΗ): ΟΡΜΟΝΕΣ ΘΥΡΕΟΕΙΔΟΥΣ

28 ΟΡΜΟΝΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΑ ΑΜΙΝΟΞΕΟΣ (ΤΡΥΠΤΟΦΑΝΗ): ΜΕΛΑΤΟΝΙΝΗ, Η ΟΡΜΟΝΗ ΤΗΣ ΕΠΙΦΥΣΗΣ

29 ΡΕΤΙΝΟΕΙΔΕΙΣ ΟΡΜΟΝΕΣ β-καροτένιο βιταμίνη Α (ρετινόλη) ρετινοϊκό οξύ: ρυθμίζει τη σύνθεση πρωτεϊνών για την αύξηση και διαφοροποίηση

30 ΘΕΡΑΠΕΙΑ ΜΕ ΡΕΤΙΝΟΪΚΟ ΟΞΥ

31 ΕΙΚΟΣΑΝΟΕΙΔΗ: προέρχονται από το αραχιδονικό οξύ, δε συντίθενται προκαταβολικά ούτε αποθηκεύονται. Δρουν με παρακρινή δράση επιδρώντας σε γειτονικά κύτταρα

32 ΑΔΡΗ ΒΙΟΣΥΝΘΕΣΗ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ C21 ΓΛΥΚΟΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΗ C21 ΑΛΑΤΟΚΟΡΤΙΚΟΕΙΔΗ

33 ΒΙΤΑΜΙΝΗ D Η χοληκαλσιφερόλη μετατρέπεται στη βιολογικά δραστική της μορφή μετά από διπλή υδροξυλίωση Η 25-ΟΗ D αποτελεί το μεγαλύτερο απόθεμα της βιταμίνης και είναι ο καλύτερος δείκτης υπο-ή αβιταμίνωσης

34 ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ NO: ΣΥΝΘΕΣΗ ΑΠΟ ΑΡΓΙΝΙΝΗ ΚΑΙ ΟΞΥΓΟΝΟ. Ο υποδοχέας του ΝΟ βρίσκεται στο κυτταρόπλασμα (γουανυλική κυκλάση). Δεύτερος αγγελιοφόρος το cgmp

35 ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΟΡΜΟΝΩΝ-ΓΕΝΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΔΡΑΣΗΣ

36 ΥΔΡΟΦΙΛΕΣ-ΛΙΠΟΦΙΛΕΣ ΟΡΜΟΝΕΣ ΥΔΡΟΦΙΛΕΣ 1. ΔΕΝ ΔΙΑΣΧΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ 2. ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥΣ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ 3. ΧΡΕΙΑΖΟΝΤΑΙ ΚΑΙ ΔΕΥΤΕΡΟ ΔΙΑΒΙΒΑΣΤΗ ΓΙΑ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΤΟΥ ΣΗΜΑΤΟΣ 4. ΓΡΗΓΟΡΗ ΔΡΑΣΗ π.χ. αδρεναλίνη ΛΙΠΟΦΙΛΕΣ 1. ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΣΤΟ ΑΙΜΑ ΜΕ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ 2. ΔΙΑΣΧΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ 3. ΣΥΝΔΕΣΗ ΜΕ ΥΠΟΔΟΧΕΑ ΜΕΣΑ ΣΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟ ΚΑΙ ΠΡΟΣΔΕΣΗ ΣΤΟ DNA 4. ΕΛΕΓΧΟΥΝ ΤΗΝ ΕΚΦΡΑΣΗ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ-ΕΝΖΥΜΩΝ 5. ΑΡΓΗ ΔΡΑΣΗ ΣΕ ΩΡΕΣ Η ΜΕΡΕΣ π.χ. κορτιζόλη

37

38 ΚΛΙΝΙΚΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ #1 ΤΙ ΘΑ ΔΩΣΟΥΜΕ ΣΤΗΝ ΑΣΘΕΝΗ ΑΜΕΣΑ ΚΑΙ ΓΙΑΤΙ; επινεφρίνη ή κορτικοστεροειδές;

39 Ο μοριακός μηχανισμός δράσης των ορμονών βασίζεται στην αλληλεπίδραση της ΟΡΜΟΝΗΣ-ΥΠΟΔΟΧΕΑ (πρωτεϊνη)

40 ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΟΙ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΟΡΜΟΝΩΝ

41 Υποδοχέας ινσουλίνης (1) Ο Υποδοχέας με δραστικότητα τυροσινικής κινάσης έχει την ιδιότητα να φωσφορυλιώνει τις Tyr του μορίου του διότι διαθέτει ενδογενή δραστηριότητα τυροσινικής κινάσης.

42 Υποδοχέας Ινσουλίνης (2)

43 Η ΔΕΣΜΕΥΣΗ ΠΕΠΤΙΔΙΚΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ ΣΕ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΟΥΣ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΠΟΥ ΣΥΝΔΕΟΝΤΑΙ ΜΕ G-ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ Δεύτεροι αγγελιοφόροι: c-amp IP3 ΚΑΙ DAG

44

45

46 ΤΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΤΗΣ ΕΠΙΝΕΦΡΙΝΗΣ (1)

47 ΤΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΤΗΣ ΕΠΙΝΕΦΡΙΝΗΣ (2)

48

49

50

51

52

53 ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΥΝΔΕΟΜΕΝΟΙ ΜΕ ΓΟΥΑΝΥΛΙΚΗ ΚΥΚΛΑΣΗ cgmp ΚΟΛΠΙΚΟ ΝΑΤΡΙΟΥΡΗΤΙΚΟ ΠΕΠΤΙΔΙΟ

54

55 ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΙΚΟΙ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΟΡΜΟΝΩΝ

56 ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΤΕΡΟΕΙΔΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ

57 Υποδοχείς θυρεοειδικών ορμονών

58 ΣΥΝΟΨΗ ΟΙ ΠΕΠΤΙΔΙΚΕΣ, ΑΜΙΝΙΚΕΣ (πλην θυρεοειδικών ορμονών) ΚΑΙ ΕΙΚΟΣΑΝΟΕΙΔΕΙΣ ΟΡΜΟΝΕΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΟΥΝ ΜΕ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΤΗΣ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ ΟΙ ΣΤΕΡΟΕΙΔΕΙΣ ΟΡΜΟΝΕΣ, Η ΚΑΛΣΙΤΡΙΟΛΗ, OI ΡΕΤΙΝΟΕΙΔΕΙΣ ΚΑΙ ΘΥΡΕΟΕΙΔΙΚΕΣ ΟΡΜΟΝΕΣ ΕΙΣΕΡΧΟΝΤΑΙ ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ-ΣΤΟΧΟΥΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΥΝ ΤΗΝ ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΩΝ ΓΟΝΙΔΙΩΝ ΚΑΤΟΠΙΝ ΣΥΝΔΕΣΗΣ ΜΕ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ ΣΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟΠΛΑΣΜΑ Η ΜΕ ΠΥΡΗΝΙΚΟΥΣ ΥΠΟΔΟΧΕΙΣ

59 ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΤΟΥ ΕΝΔΟΚΡΙΝΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ (ΕΣ) Το ΕΣ με τις ορμόνες παίζει σπουδαίο συντονιστικό ρόλο στη λειτουργία των κυττάρων με τη ρύθμιση της σταθερότητας του εξωκυττάριου υγρού σε πολλά από τα στοιχεία του (ομοιοστασία) και με την αποστολή ρυθμιστικών μηνυμάτων σε εξειδικευμένα κύτταρα Το ΕΣ διέπεται από 2 αρχές: Α) την αυτορρύθμιση της ορμονικής έκκρισης Β) τη στενή συνεργασία με το νευρικό σύστημα

60 ΑΥΤΟΡΡΥΘΜΙΣΗ ΕΝΔΟΚΡΙΝΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Παλίνδρομη ρύθμιση To ΕΣ αποτελεί ένα δίκτυο συστημάτων κλειστής αγκύλης όπου το τελικό αποτέλεσμα (output) επηρεάζει το σύστημα τροφοδότησης (input). Αποτελεί δικλείδα ασφαλείας. Συνήθως η παλίνδρομη αυτή ρύθμιση είναι ανασταλτική (αρνητική). Υπάρχει και θετική παλίνδρομη ρύθμιση

61 ΣΤΕΝΗ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΚΑΙ ΕΝΔΟΚΡΙΝΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

62 Συντονισμός του Μεταβολισμού από το ΝΕΥΡΟΕΝΔΟΚΡΙΝΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Ποιες είναι οι διαφορές και ποιες οι ομοιότητες των δύο συστημάτων;

63 Η ΔΙΑΦΟΡΑ ΣΤΗ ΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΕΣ ΜΕ ΤΟ ΝΣ: Με το νευρικό σύστημα η διέγερση μεταβιβάζεται μέσα σε ένα δίαυλο, το νευράξονα, φθάνει αστραπιαία στο συγκεκριμένο στόχο όπου δρα άμεσα (v=100m/sec) και για βραχύ χρονικό διάστημα. Στο ΕΣ, η διέγερση με τις ορμόνες, διαχέεται στην κυκλοφορία, φθάνει σε όλα τα σημεία συνήθως αργά (v στο αίμα=10 m/sec) και δρα στα κύτταρα-στόχους παρατεταμένα.

64 ΟΡΜΟΝΙΚΟΣ ΚΑΤΑΡΡΑΚΤΗΣ ΠΑΡΑΓΟΝΤΑΙ ΑΥΞΗΜΕΝΑ ΕΠΙΠΕΔΑ ΟΡΜΟΝΗΣ ΣΕ ΔΙΑΔΟΧΙΚΑ ΕΠΙΠΕΔΑ (ΥΠΟΘΑΛΑΜΟΣ- ΥΠΟΦΥΣΗ-ΑΔΕΝΑΣ) ΚΑΙ ΟΙ ΗΜΙΣΕΙΕΣ ΖΩΕΣ, OI ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΟΡΜΟΝΩΝ ΠΟΥ ΜΕΤΑΦΕΡΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΟ ΑΙΜΑ ΤΕΙΝΟΥΝ ΝΑ ΓΙΝΟΝΤΑΙ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΕΣ ΚΑΤΕΒΑΙΝΟΝΤΑΣ ΠΡΟΣ ΤΑ ΚΑΤΩ ΣΤΟΝ ΚΑΤΑΡΡΑΚΤΗ

65 Η ΑΚΟΛΟΥΘΙΑ ΕΚΛΥΣΗΣ ΟΡΜΟΝΩΝ ΡΥΘΜΙΖΕΤΑΙ ΑΠΌ ΜΙΑ ΙΕΡΑΡΧΙΑ ΝΕΥΡΩΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΟΡΜΟΝΙΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ

66 ΟΙ ΟΡΜΟΝΙΚΕΣ ΑΚΟΛΟΥΘΙΕΣ, ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΟΥΝ ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ, ΕΝΙΣΧΥΟΥΝ ΤΟ ΑΡΧΙΚΟ ΣΗΜΑ ΚΑΤΑ ΑΡΚΕΤΕΣ ΤΑΞΕΙΣ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΜΕΣΑ ΣΕ ΑΡΚΕΤΑ ΣΥΝΤΟΜΟ ΧΡΟΝΙΚΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ (sec)

67

68 ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΕΚΚΡΙΣΗΣ ΟΡΜΟΝΩΝ Πολλές ορμόνες παρουσιάζουν κυκλικές μεταβολές στο 24ωρο: Κιρκάδια (circa dies) και ημερονύκτια διακύμανση Οι ορμόνες της αδενοϋπόφυσης εκκρίνονται με μορφή επεισοδιακών εκκριτικών αιχμών με ορισμένη ρυθμικότητα. Δεν έχουν σταθερή συγκέντρωση και δεν εκκρίνονται με τρόπο σταθερό ACTH κορτιζόλη πρωινή έκκριση GH-προλακτίνη (αρχή ύπνου) τεστοστερόνη (μέση νύκτας) LH: εκκριτική αιχμή (ωορρηξία)

69 ΠΩΣ ΓΙΝΕΤΑΙ Η ΜΕΤΡΗΣΗ ΟΡΜΟΝΩΝ ΣΤΟ ΑΙΜΑ;

70 IRMA ELISA ICHMA ECLIA RIA EIA CHIA FIA 70

71 Οι ορμόνες λόγω του μικρού ΜΒ τους και της μικρής συγκέντρωσης τους στα βιολογικά υγρά (ng/ml, pg/ml) προσδιορίζονται με ανοσοχημικές μεθόδους, οι οποίες στηρίζονται στην αντίδραση αντιγόνου (ΔΕΙΚΤΗΣ)- αντισώματος.

72 ELISA

73

74 ΗΛΕΚΤΡΟΑΝΟΣΟΧΗΜΕΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑ (ECLIA) μαγνητικά σφαιρίδια με αντισώματα κατά της ορμόνης Ορμόνη-Αg ανιχνευτικά αντισώματα κατά της ορμόνης σημασμένα (π.χ. με σύμπλοκο ρουθηνίου) καθήλωση μαγνητικών σφαιριδίων Aνοσοχημειοφωταύγεια

75 ΜΕΘΟΔΟΣ Ηλεκτροφόρηση πρωτεϊνών Ανοσοηλεκτροφόρηση Ακτινωτή ανοσοδιάχυση Ηλεκτροανοσοδιάχυση Νεφελομετρία Ανοσοενζυμικές μέθοδοι (ELISA) MEIA Ανοσοφθορισμομετρικές Ραδιοανοσολογικές μέθοδοι (RIA) Ανοσοχημειοφωταύγεια ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑ ανά dl 100 mg 5-10 mg <1-2 mg <0.5 mg 0.1 mg < 1 μg < 1 ng 1 pg < 1pg

76 ΣΥΝΟΨΗ Οι ορμόνες είναι χημικοί αγγελιοφόροι που εκκρίνονται από ορισμένους ιστούς ή εξειδικευμένα κύτταρα στο αίμα ή το διάμεσο ιστό. Ρυθμίζουν τη δράση των κυττάρων, ιστών-στόχων. Οι ορμονικές ακολουθίες, στις οποίες καταλύτες ενεργοποιούν καταλύτες, ενισχύουν το αρχικό σήμα κατά αρκετές τάξεις μεγέθους σε σύντομο χρονικό διάστημα (sec). Οι νευρικές ώσεις διεγείρουν τον υποθάλαμο ο οποίος πυροδοτεί (ή αναστέλλει) την έκλυση τροπικών ορμονών στην υπόφυση. Η πρόσθια υπόφυση διεγείρει άλλους ενδοκρινείς αδένες οι οποίοι με τη σειρά τους διεγείρουν ειδικούς ιστούςστόχους

77 Το ενδοκρινικό σύστημα διέπεται από 2 αρχές: Α) την αυτορρύθμιση της ορμονικής έκκρισης Β) τη στενή συνεργασία με το νευρικό σύστημα Οι πεπτιδικές, αμινικές και εικοσανοειδείς ορμόνες αλληλεπιδρούν με ειδικούς υποδοχείς της κυτταρικής μεμβράνης Οι στεροειδείς ορμόνες, η καλσιτριόλη, οι ρετινοειδείς ορμόνες και οι θυρεοειδικές ορμόνες εισέρχονται στα κύτταρα-στόχους και μεταβάλλουν την έκφραση των γονιδίων αλληλεπιδρώντας με ειδικούς πυρηνικούς υποδοχείς. Οι προσδιορισμοί IRMA και η ECLIA (ηλεκτροανοσοχημειοφωταύγεια) αποτελούν πολύ ευαίσθητες τεχνικές ανίχνευσης και ποσοτικοποίησης ορμονών.

78 ΚΛΙΝΙΚΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Υπογόνιμος άνδρας 22 ετών λαμβάνει ενδομυϊκά τεστοστερόνη. Πώς δρα η τεστοστερόνη; 1) Δρα απευθείας χωρίς υποδοχείς στον πυρήνα του κυττάρου 2) Συνδέεται με υποδοχείς της κυτταρικής μεμβράνης 3) Διεγείρει τη γουανυλική κυκλάση 4) Διεγείρει την αδενυλική κυκλάση 5) Δεσμεύεται σε ειδικούς ενδοκυτταρικούς υποδοχείς των στεροειδών ορμονών, οι οποίοι είναι παράγοντες μεταγραφής ειδικών πρωτεϊνών-υπεύθυνων για τις ανδρογόνες δράσεις

79 ΥΛΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ: ΟΡΜΟΝΕΣ-ΟΡΜΟΝΙΚΟΣ ΚΑΤΑΡΡΑΚΤΗΣ 1) Nelson DL, Cox MM. Lehninger Βασικές Αρχές Βιοχημείας, Τόμος 2, Κεφάλαιο 23 (23.1). 2) Devlin TM. Βιοχημεία-Κλινικοί Συσχετισμοί. Τόμος ΙΙ. Κεφάλαιο 23 (23.1, 23.2).

80 ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ