Hormonii sunt:
substanţe biologice active
secretaţi direct în sânge şi limfă
sintetizaţi de glandele endocrine
catalizatori biologici
receptori cu activitate reglatoare
Proprietăţile generale ale hormonilor:
activitate biologică înaltă
universală
acţiune la distanţă
catalitică
specificitate înaltă
Hormonii au acţiune fundamentală asupra:
morfogenezei (creşterea şi maturizarea organismului)
dezvoltării sexuale
funcţiei reproductive
dezvoltării sistemului nervos
funcţiilor mecano- şi electroizolatorie
Clasificarea hormonilor:
proteinopeptide
derivaţi ai fosfolipidelor
steroizi
derivaţi ai aminoacizilor
derivaţi ai nucleotidelor
Nivelul sanguin al hormonului este reglat prin:
retroinhibiţie negativă
retroinhibare metabolit-hormonală
toţi prin retroinhibiţie pozitivă
secreţia moleculelor reglatoare
modificare covalentă
Specificitatea acţiunii hormonilor e determinată de existenţa
receptorilor specifici
proteinelor specifice de transport al hormonilor
mediatorilor specifici pentru fiecare hormon individual
lipoproteidelor sîngelui
colesterolului sanguin
Transformarea hormonilor în forma activă se efectuiază prin
proteoliză limitată
fosforilare-defosforilare
intermediul proteinkinazelor
efecte alosterice
modificări conformaţionale
Proprietăţile receptorilor hormonali:
posedă afinitate înaltă faţă de hormon
interacţiunea hormon-receptor este realizată prin legături covalente
denotă efectul de saturaţie
sunt localizati numai în membrană
sunt localizati numai în nucleu
Mecanismul de acţiune al hormonilor:
poate fi membrano -intracelular
poate fi citozolic-nuclear
mecanismul citozolic – nuclear este caracteristic hormonilor hidrofili
mecanismul citozolic – nuclear este caracteristic pentru hormonii peptidici
mecanismul citozolic – nuclear este caracteristic catecolaminelor
Mecanismul membrano-intracelular:
hormonul serveşte drept mesager primar
hormonul serveşte drept mesager secundar
e caracteristic pentru toţi hormonii
e caracteristic pentru hormonii proteino-peptidici
e caracteristic pentru hormonii steroizi
receptorii sunt situaţi în nucleu
hormonii pătrund în celulă
implică formarea complexului hormon-receptor mem
este unicul mecanism characteristic hormonilor ce sunt derivaţi ai aminoacizilor
la transmiterea mesajului hormonal participă mesagerii secunzi
Proteinele Gs şi Gi:
subunitatea α este identică structural şi funcţional de la o proteină la alta
ambele sunt cuplate cu adenilatciclaza
sunt cuplate cu citidilatciclaza
Gs are acţiune stimulatoare asupra adenilatciclazei
Gi reduce activitatea adenilatciclazei mărind concentraţia mesagerului secund
Proteinele "Gq":
proteina Gq este cuplată cu fosfolipaza "C"
generează diacilglicerolul şi inozitoltrifosfat
în stare activă se află sub formă de trimeri (, , )
generează GMPc
proteina Gq este cuplată cu adenilatciclaza
Mecanismul membrano-intracelular de acţiune a hormonilor mediat de AMPc
este specific numai insulinei
guanilatciclaza catalizează formarea mesagerului secund AMPc
complexul hormon-receptor activează adenilatciclaza prin intermediul proteinei Gi
rolul de mesager îl poate îndeplini nucleotidul poliadenilic
secundar se activează proteinkinaza A
Adenilatciclaza:
este o hidrolază
se referă la liaze
catalizează formarea AMPc din ATP
catalizează formarea AMPc din ADP şi H3PO4
se referă la ligaze
este prezentă în celulele tuturor speciilor
catalizează reacţia:ATP→ AMPc +PPi
catalizează reacţia: GTP → GMPc+PPi
este situată în membrana plasmatică orientată spre citozol
este situată în membrana internă a mitocondriilor
Nucleotidele ciclice (AMPc, GMPc):
servesc ca intermediari secundari în realizarea efectului hormonal
se formează din ATP şi GTP sub influenţa ciclazelor corespunzătoare
se formează din ATP şi GTP sub influenţa fosfodiesterazelor
se scindează sub influenţa fosfodiesterazelor corespunzătoare
AMPc îşi realizează efectul prin proteinkinaza C
AMPc este:
mediator primar
mediator secundar
produs intermediar în metabolismul energetic
predecesor în procesele de biosinteză
nucleozid
Fosfodiesteraza:
este enzima care scindează AMPc
reglează concentraţia de ADP
activitatea ei nu este dependentă de Ca2+
activitatea ei este inhibată de viagră
] inhibiţia ei provoacă acumularea de AMPc şi GMPC
AMPc şi proteinkinazele:
AMPc este mediatorul intracelular a multor semnale hormonale
la eucariote controlează direct exprimarea unor gene
proteinkinaza A neactivă prezintă un tetramer (C2R2 - 2subunităţi catalitice şi 2reglatorii)
proteinkinaza A neactivă prezintă un dimer (C1R1 - subunităţi catalitice şi reglatorii)
enzima este activă la asocierea tuturor subunităţilor
Proteinkinaza:
proteinkinazale active fosforilează proteinele-enzime
toate enzimele fosforilate sunt active
AMPC este efector alosteric pentru proteinkinaze
se află în nucleul celulei
toate enzimele defosforilate sunt active
NO-reglator metabolic:
acţionează asupra tuturor celulelor
se sintetizează din L-arginină prin intermediul NO sintazei
reacţia nu necesită cofactori
concentraţii majore de NO nu provoacă apoptoza
protejează vasele sanguine şi reglează expresia genelor la diferite nivele
După realizarea efectului hormonal are loc:
adenilatciclaza devine inactivă
formarea de AMPc încetează
AMPc legat cu subunităţile reglatoare ale proteinkinazei (PK) se eliberează şi este degradat
pe măsura eliberării receptorilor de hormoni AMPc părăseşte celula
subunităţile R şi C ale PK se unesc şi PK trece în stare inactivă
scindează AMPc cu formare de 5'-AMP
este o liază
este activată de cofeină, teofilină
pentru activarea ei este necesar Ca2+
pentru activarea ei nu sunt necesari cationii (Ca2+, Mg2+, K+, Na+)
Sistemul intracelular de semnalizare al calciului:
este dependent de calmodulină (CM)
legînd Ca2+, calmodulina trece în stare activă
legînd Ca2+, calmodulina trece în stare inactivă
CM conţine 2 locusuri de fixare a Ca2+
sursă de Ca2+ sunt numai mitocondriile şi microzomii
Complexul Ca++ -calmodulină reglează:
contracţiile muşchilor netezi şi a microfilamentelor din celulelele nemusculare
activarea unor proteinkinaze
concentraţia de Ca2+ citozolic nu e dependentă de inozitoltrifosfat
nu activează pompa de calciu
nu interferează cu alte sisteme mesageriale
Referitor la calmodulină (CM):
e o proteină fixatoare de Fe şi Mg
CM conţine 4 locusuri de fixare al Ca2+
la toate speciile de animale are aceeaşi secvenţă aminoacidică
posedă 8 locusuri de fixare a Ca++
în creier este fixată de o proteină, conducînd la inhibiţia fosfodiesterazei
Mecanismul membrano intracelular de acţiune a hormonilor mediat de diacilglicerol (DAG) şi inozitoltrifosfat (IP3) :
este caracteristic hormonilor, receptorul cărora este cuplat cu proteina Gq
DAG şi IP3 se formează sub acţiunea fosfolipazei A2 din fosfatidilinozitol
DAG şi IP3 se formează sub acţiunea fosfolipazei C din fosfatidilinozitol 4,5difosfat
este caracteristic pentru hormonii hidrosolubili
este caracteristic pentru hormonii liposolubili
Mecanismul membrano intracelular de acţiune a hormonilor mediat de diacilglicerol (DAG) şi inozitoltrifosfat:
inozitoltrifosfatul (IP3) măreşte concentraţia intracelulară de Ca++
diacilglicerolul activează proteinkinaza C
Ca++ se eliberează numai din reticulul endoplasmatic
se formează complexul Ca3(PO4)2
Ca++ nu pătrunde din exterior
Fosfolipaza „C" :
prezintă sistem efector din componenţa sistemului ce generează mesageri secundari
acţionează asupra fosfolipidelor membranare, generînd diacilglicerol şi cholină
este activată de proteina Gq
este activată de proteina Gi
este o proteină fixatoare de Ca2+
Mecanismul citozolic-nuclear de acţiune a hormonilor:
este caracteristic tuturor hormonilor ce sunt derivaţi ai aminoacizilor
este caracteristic tuturor hormonilor steroizi
receptorii acestor hormoni sunt amplasaţi pe suprafaţa externă a membranei celulare
complexul hormon receptor reglează procesul transcrierii genelor şi biosinteza proteinelor secundar
hormonii cu asemenea mecanism de acţiune sunt hidrofili şi traversează membranele biologice
Hormonii hipotalamusului:
sunt de natură steroidă
prezintă peptide scurte (3-44 resturi aminoacidice)
sunt derivaţi ai aminoacizilor
sintetizează şi secretă 2 tipuri de hormoni: liberine şi statine
reglează secreţia hormonilor adenohipofizari
sunt cinci statine:somatostatina, prolactostatina, tireostatina, corticostatina şi gonadostatina
se găsesc sub controlul neurotransmiţătorilor
rolul de neurotransmiţători îl pot îndeplini: catecolaminele, acetilcholina, acidul gama aminobutiric, histamina, indolaminele
sunt doar două liberine: somatoliberina şi prolactoliberina
sunt doar patru liberine: somatoliberina, prolactoliberina, corticoliberina şi tireoliberina
Statinele sunt:
somatostatina
melanostatina
prolactostatina
corticostatină
tireostatină
Hormonii adenohipofizari:
sunt proteino-peptidici
sunt steroizi
sunt devizaţi în cinci subclase
reglează funcţiile altor glande endocrine
Hormonii adenohipofizari sunt:
corticoliberina
somatotropina
corticotropina
tireotropina
tireoliberina
reglează funcţiile glandelor endocrine periferice
toţi sunt hormoni tropi
se împart în 2 grupe
toţi sunt peptide derivate din proopiomelanocortină
reglează metabolismul hidrosalin
Adrenocorticotropina (ACTH, corticotropina):
stimulează sinteza şi secreţia numai a mineralocorticosteroizilor
reglează sinteza adrenalinei
nu posedă acţiune melanostimulantă
este o proteină conjugată - glicoproteidă
este o polipeptidă simplă unicatenară
stimulează secreţia gluco-, mineralocorticoizilor, steroizilor androgeni
amplifică numai secreţia glucocorticoizilor
secreţia de ACTH prezintă un ritm diurn
activează transformarea colesterolului în pregnenolonă
creşterea plasmatică a cortizolului inhibă secreţia ACTH-ului
Somatotropina (hormonul de creştere) prezintă:
un lanţ polipeptidic (191 resturi aminoacidice)
o glicoproteină
o lipoproteină
un derivat al aminoacizilor
un hormon steroid
Somatotropina, efectele:
sunt mediate de somatomedine
are acţiune catabolică
inhibă procesele anabolice
controlează creşterea postnatală, dezvoltarea scheletului şi a ţesuturilor moi
sunt similare cu cele ale insulinei
Somatotropina:
stimulează sinteza proteinelor în ţesuturi
inhibă transcrierea şi translaţia
induce bilanţ azotat negativ
scade utilizarea periferică a glucozei, inhibă glicoliza
inhibă gluconeogeneza
provoacă hiperglicemie şi cetonemie
inhibă lipoliza
scade conţinutul acizilor graşi în plasmă
măreşte utilizarea periferică a glucozei
stimulează beta-oxidarea acizilor graşi în ţesuturile periferice
stimulează retenţia ionilor de Ca2+, Mg2+, fosfat
este secretată de lobul posterior al hipofizei
secreţia sa este inhibată de somatostatină
insuficienţa hormonului în perioada de creştere conduce la dezvoltarea acromegaliei
este hormon diabetogen
Prolactina:
este o glicoproteină
este un polipeptid
se sintetizează numai în glandele mamare
se sintetizează în adenohipofiză
controlează iniţierea şi întreţinerea lactaţiei
este o proteină simplă cu legăturile disulfidice
este o proteină conjugată
stimulează dezvoltarea glandelor mamare şi lactaţia
efortul fizic, stresul, somnul stimulează secreţia şi eliberarea prolactinei
acţionează asupra glandelor sexuale
Tireotropina (TSH) este:
un dizaharid
o glicoproteină cu structură dimerică
un steroid
Tireotropina (TSH):
efectele sunt mediate de AMP-c
inhibă sinteza şi secreţia triiodtironinei şi tetraiodtironinei
reglarea eliberării lui are loc printr-un mecanism feedback pozitiv
somatostatina activează eliberarea de TSH
Gonadotropinele:
controlează funcţiile glandelor sexuale
includ hormonul luteinizant (LH); hormonul foliculostimulant (FSH) şi prolactina
FSH promovează dezvoltarea foliculilor ovarieni şi pregătirea lor pentru ovulaţie
FSH inhibă spermatogeneza
FSH inhibă sinteza proteinei transportatoare de testosteron
Hormonul luteinizant (LH):
promovează sinteza de estrogeni şi de progesteronă
promovează dezvoltarea foliculilor ovarieni
la bărbaţi stimulează producţia de corticosteron de către celulele interstiţiale
la bărbaţi induce producţia de progesteronă
la bărbaţi stimulează producţia de testosteron de către celulele interstiţiale
β-lipotropina:
se formează din proopiomelanocortină împreună cu ACTH
face parte din grupul hormonilor somatomamotropi
din ea se formează β-endorfinele
endorfinele atenuează durerea, reglează emoţiile, influienţează memoria
este sursă de encefaline
Hormonii neurohipofizari:
sunt reprezentaţi de vasopresină şi oxitocină
sunt reprezentaţi de malanotropină
prezintă nonapeptide
se produc în lobul posterior al hipofizei
împreună cu neurofizina specifică sunt depozitaţi în terminaţiunile nervoase din neurohipofiză
Vasopresina şi oxitocina:
vasopresina se sintetizează în nucleul paraventricular
oxitocina are sediul de sinteză în nucleul supraoptic
ambii sunt sintetizaţi sub forma unor precursori
vasopresina diferă de oxitocină prin 3 resturi aminoacidice
oxitocina se mai numeşte hormonul antidiuretic
Vasopresina:
reglează presiunea osmotică şi oncotică
menţine osmolaritatea şi volumul lichidului extracelular
inhibă reabsorbţia apei
ţesutul ţintă este rinichiul- epiteliul tubilor contorţi distali şi colectori
mecanismul de acţiune este membrană-intracelular
în prezenţa ei diureza este sporită
favorizează creşterea numărului de canale pentru reabsorbţia apei în tubii contorţi distali şi colectori
în insuficienţa ei se dezvoltă diabetul insipid
exercită acţiune vasodilatatoare
exercită acţiune vasopresoare
Iodtironinele:
activate biologică posedă triiodtironina (T3) şi tiroxina (T4 ) liberi
activate biologică posedă triiodtironina (T3) şi tiroxina legaţi de proteine
moleculele deiodurate nu posedă activitate
mai activ este T4
mai activ este T3
Sinteza hormonilor glandei tiroide include următoarele etape
biosinteza tireoglobulinei
captarea iodului
organificarea iodului
condensarea iodului, aminoacizilor, unor glucide şi lipide
transportul tiroxinei şi tireoglobulinei
Tireoglobulina prezintă:
o proteină glicozilată
o proteină simplă
peste 100 de resturi de serină
peste 100 de resturi de tirozină
o cromoproteină
Tireoglobulina:
este o glicoproteină (10 % glucide) ce conţine aproximativ 100 resturi tirozil
se sintetizează în celulele tiroidiene
este o glicoproteină (10 % glucide) ce conţine 100 resturi de treonină
este secretată în coloid pînă la glicozilare
este secretată în coloid după glicozilare
Asigurarea cu iod:
se realizează din rezervele tisulare
iodul pătrunde în organism odată cu alimentele şi apă
din plasmă ionii de iod sunt captaţi de tiroidă printr-un proces activ dependent de ATP (pompa de iod)
mecanismul principal de captare al iodului este difuzia
ionii de iod pătrund în celulă prin mecanismul antiport
Biosinteza hormonilor glandei tiroide – oxidarea iodului:
are loc pe suprafaţa apicală a celulelor tiroidiene
H2O2 se formează intracelular sub acţiunea catalazei
H2O2 se formează intracelular sub acţiunea unei peroxidaze NADPH -dependente
H2O2 se formează sub acţiunea oxidazei FMN-dependente
iodul oxidat este utilizat la iodurarea resturilor de tirozină din tireoglobulină
Biosinteza hormonilor glandei tiroide – iodurarea resturilor de tirozină :
iodul aderă la inelul fenolic al resturilor de tirozină cu ajutorul enzimelor peroxidazice
peroxidaza catalizează iodurarea resturilor de tirozină H2O2
iodurarea decurge pînă la sinteza tireoglobulinei
prin iodurare se formează monoiodtironină şi diiodtironină
prin iodurare se formează monoiodtirozină şi diiodtirozină
Biosinteza hormonilor glandei tiroide – eliberarea T3 şi T4 din tireoglobulină:
suprafaţa apicală a celulelor inglobează picături de coloid şi prin endocitoză picăturile sunt internalizate
are loc fuziunea picăturilor de coloid cu lizozomii şi hidroliza tireoglobulinei
sunt secretaţi în sînge T3, T4, monoiodtirozina (MIT) şi diiodtirozina ( DIT)
se secretă în sînge în principal T4 şi mai puţin T3
T3 şi T4 sunt eliberaţi în cantităţi egale
Transportul hormonilor tiroidieni este realizat de:
globulina fixatoare de tiroxină (TBG)
prealbumina fixatoare de tiroxină (TBPA)
albumine
fibrinogen
hemoglobină
Metabolismul hormonilor tiroidieni:
primar- se supun transaminării
primar - se supun deioduгării
se rupe nucleul imidazolic
prin monodeiodurare T4 formează T3 şi revers T3
T ½ pentru T4 este de 6-7 zile şi de 1-2 zile pentru T3
Reglarea sintezei şi secreţiei hormonilor tiroidieni:
se află sub controlul feed-back negativ la care participă tireoliberina, tireotropina şi iodtironinele circulante
nivelul scăzut de T3 stimulează sinteza tireotropinei
sinteza şi secreţia iodtironinelor sunt controlate de către corticotropină şi somatostatină
nivelul plasmatic crescut al T3 stimulează sinteza şi secreţia de tireotropină şi tireoliberină
tiroida posedă mecanisme de autoreglare independente de tireotropină
Mecanismul de acţiune al T3 şi T4:
traversează liber membrana celulară
interacţionează cu receptorii membranari
micşorează concentraţia de AMPc
hormonul preluat de receptori citozolici cu afinitate joasă este fixat pe receptorul nuclear
în nucleu activează transcrierea unor gene specifice
Efectele metabolice ale T3 şi T4:
stimulează producerea ATP-ului
nu posedă acţiune calorigenă
scad viteza metabolismului bazal
diminuează rezervele energetice (glucide, lipide)
intensifică catabolismul proteinelor (bilanţ azotat negativ)
rol esenţial în dezvoltarea fetală şi postnatală îndeosebi asupra sistemului nervos şi scheletic
reglează metabolismul oxidativ prin sporirea sintezei de Na+/K+-ATP-ază
stimulează fosforilarea oxidativă în mitocondrii şi utilizarea de O2
în concentraţii fiziologice posedă efect decuplant puternic
inhibă transcrierea genelor, ce inhibă şi sinteza enzimelor respectiv
Hiperfuncţia glandei tiroide se manifestă prin:
micşorarea oxidării glucidelor şi lipidelor
intensificarea metabolismului bazal
creşterea temperaturii corpului
bilanţ azotat negativ
mărirea nivelului de TSH
Hipofuncţia glandei tiroide se manifestă prin:
cretinism
la maturi se dezvoltă mixedemul
scăderea metabolismului general, temperaturii corpului
amplificarea oxidarei glucidelor şi lipidelor
micşorarea nivelului de TSH
în cretinism se constată o dereglare psihică profundă
în cretinism corpul se dezvoltă proporţional
micşorarea nivelelor de T3, T4 şi TSH
micşorarea nivelelor de T3, T4 şi creşterea nivelului de
tahicardie, exoftalm
Homeostazia extracelulară a calciului este asigurată de:
hormonul paratiroid (parathormonul)
calcitonină
vitaminele K şi E
1,25-dihidroxi-colecalciferolul (D3)
tireotropină
Parathormonul:
este produs de tiroidă
este un polipeptid (84 aminoacizi)
se sintetizează sub formă de preprohormon
se sintetizează în formă activă
creşterea calciemiei accelerează degradarea parathormonului
degradarea hormonului are loc în special în ficat
are acţiune hipocalcemiantă
mecanismul de acţiune este mediat de AMPc
iniţial se sintetizează sub formă de prohormon
se activează prin proteoliză parţială
Efectele hormonului paratiroid la nivelul ţesutului osos
reglează diferenţierea osteoblastelor
creşte capacitatea osului de a fixa Ca2+
hiperproducţia determină creşterea cantităţii colagenului proteoglicanilor
la hiperfuncţie în celule creşte izocitratul, lactatul; în sînge - fosfataza alcalină
eliberarea în fluxul extracelular a ionilor de Ca2+
Efectele hormonului paratiroid la nivelul ţesutului renal:
creşte reabsorbţia calciului şi inhibă reabsorbţia ionilor de fosfat
inhibă reabsorbţia tubulară a potasiului, carbonatului şi fosfaţilor
creşte reabsorbţia tubulară a fosfaţilor
inhibă 1-alfa-hidroxilaza renală
inhibă sinteza 1,25(OH)2D3
Efectele hormonului paratiroid la nivelul intestinului:
promovează absorbţia Ca2+ din intestin printr-un mecanism indirect
promovează absorbţia Ca2+ din intestin printr-un mecanism direct
sporeşte absorbţia fosfaţilor
la acest nivel se sintetizează 1,25-(OH)2D3
1,25-(OH)2D3 mediază absorbţia intestinală a calciului şi fosfaţilor
Trăsăturile metabolice ale hipoparatiroidismului:
hipocalciemie şi hiperfosfatemie
hipercalciemie şi hiperfosfatemie
depolarizarea membranelor şi hiperexcitabilitatea celulelor musculare şi nervoase
mobilizarea calciului şi fosfatului din oase
osteoporoză
Trăsăturile metabolice ale hiperparatiroidismului:
hipercalciemie şi hipofosfatemie
excreţia sporită a calciului cu urina
Calcitonina este:
produsă de celulele C adiacente celulelor foliculare ale tiroidei
produsă de paratiroide
hormon steroid format din 32 de aminoacizi
un derivat al tirozinei
Reglarea secreţiei de calcitonină:
sinteza şi secreţia ei depind de concentraţia plasmatică a calciului ionizat
în concentraţia fiziologică a calciului secreţia calcitoninei este constantă
secreţia ei depinde indirect de aportul alimentar de calciu, gastrină şi glucagon
sinteza şi secreţia ei depind de nivelul lui T3 şi T4
cantitatea ei suferă variaţii diurne, dependente de ciclul veghe-somn
Efectele metabolice ale calcitoninei:
inhibă translocarea fosfaţilor din lumenul extracelular în fluidul periostal şi în celulele osoase
sporeşte reabsorbţia calciului şi fosfaţilor în celule
provoacă hipercalciemie şi hiperfosfatemie
sporeşte depozitarea de Ca2+ şi fosfat în oase
se opune creşterii calciului şi fosfatului în plasmă
1,25 dihidroxi-colecalciferol (calcitriol):
este derivatul activ al vit.D3 (colecalciferol)
se produce în intestin din vitamina D alimentară
vit. D3 în ficat este hidroxilată în poziţia 25 cu formarea de 25-hidroxi-D3
25-hidroxi-D3 în rinichi sub influienţa 1-α-hidroxilazei se mai supune unei hidroxilări şi se transformă în 1,25-dihidroxI
este un hormon hidrosolubil
1,25-dihidroxi-D3 (calcitriol): controlul sintezei şi acţiunea fiziologică:
1,25-dihidroxi-D3 inhibă propria sa formare prin feedback
parathormonul stimulează activitatea 1-α-hidroxilazei şi sinteza calcitriolului
calcitonina stimulează sinteza de calcitriol
1,25 (OH)2D3 sporeşte depunerea de Ca2+ şi fosfat
ţesutul ţintă pentru 1,25(OH)2-D3 este intestinul, unde promovează absorbţia calciului şi a fosfatului
Hormonii pancreatici:
celulele insulare alfa produc şi secretă insulina
celulele insulare beta produc şi secretă glucagon
celulele insulare D produc şi secretă somatostatina
insulina şi glucagonul sunt principalii reglatori ai homeostaziei glicemice
polipeptidul pancreatic este sintetizat de celulele F şi reglează diverse funcţii ale tractului digestiv
Insulina:
se sintetizează direct în stare activă
se sintetizează sub formă de proinsulină
se sintetizează sub formă de precursor inactiv preproinsulină
din proinsulină se formează insulina şi peptidul C
fiecare lanţ separat - A şi B posedă activitate
Insulina -reglarea secreţiei:
glicemia - factorul reglator principal al secreţiei ei
fructoza, manoza stimulează secreţia de insulină
somatostatina stimulează secreţia de insulină
serotonina inhibă secreţia de insulină
adrenalina stimulează secreţia de insulină
Insulina - metabolism
timpul de înjumătăţire este de 30-50 minute
în principal este inactivată în ficat
timpul de înjumătăţire al ei este de 3-5 minute
în principal insulina este inactivată în intestin
este inactivată în pancreas
Insulina - mecanismul de acţiune:
este citozolic nuclear
este o formă particulară a mecanismului membrano-intracelular
receptorul insulinei reprezintă un complex heterotetrameric α2β2
subunitatea beta este extracelulară şi leagă insulina
subunitatea beta posedă activitate enzimatica de tip tirozinkinazică
favorizează depozitarea excesului caloric sub formă de lipide, glicogen, proteine
sporeşte degradarea lipidelor, glicogenului, proteinelor
exercită acţiuni mitogene: influenţează creşterea fetală, diferenţierea celulară, procesele de regenerare
ţesuturile ţintă pentru insulină sunt: ţesutul adipos, muscular şi hepatic
activează glicogen sintaza prin fosforilare
Efectele insulinei (metabolismul glucidic):
activarea glicogenfosforilazei
majorarea activităţii glicogensintazei
activarea gluconeogenezei
activarea glicogenolizei
induce sinteza de glucokinază în hepatocite
Insulina amplifică:
transportul glucozei în ţesuturi
conversia glicerolului la glucoză
conversia aminoacizilor la glucoză în muşchi
utilizarea glucozei în ciclul pentozofosfaţilor
viteza sintezei transportorului de glucoză (GLUT)
Efectele insulinei asupra metabolismului glucidic:
diminuiază toate căile de utilizare a glucozei în muşchi, ficat, ţesut adipos
suprimă gluconeogeneza
favorizează glicogenoliza
favorizează sinteza de glicogen
inhibă enzimele glicolizei
Efectele insulinei asupra metabolismului lipidic:
accelerează lipoliza
inhibă trigliceridlipaza din ţesutul adipos
activează lipoproteinlipaza
activează trigliceridlipaza din ţesutul adipos
măreşte sinteza corpilor cetonici
Efectele insulinei asupra metabolismului proteic:
facilitează transportul aminoacizilor în muşchi
stimulează biosinteza proteinelor
influenţează sinteza unor proteine specifice la nivelul transcrierei genelor (glucokinaza, fosfoenolpiruvat carboxikinaza
inhibă biosinteza proteinelor
stimulează degradarea proteinelor
Diabetul zaharat se caracterizează prin:
hiperglicemie şi glucozurie
hipercetonemie şi cetonurie
hipoglicemie, uremie
polifagie, polidipsie, poliurie
oligurie
Glucagonul – reglarea secreţiei:
somatostatina inhibă secreţia lui
hiperglicemia favorizează secreţia lui
hipoglicemia inhibă secreţia lui
agoniştii beta adrenergici stimulează secreţia lui
insulina activează secreţia lui
Glucagonul - acţiuni:
amplifică concentraţia de AMPc
activează lipogeneza
scade conţinutul acizilor graşi în sînge
efectul este mediat de Ca2+.
Glucagonul – acţiuni:
efectele celulare sunt mediate de AMPc şi de proteinkinaza A
activează lipoliza
activează gluconeogeneza
inhibă activitatea enzimelor cheie a gluconeogenezei
activează enzimele glicolizei
Hormonii gastrointestinali:
toţi sunt polipeptide
secretina stimulează secreţia de apă şi bicarbonaţi
gastrina stimulează secreţia de HCl şi de pepsină
GIP (gastric inhibitory polypeptide) este produs de mucoasa gastrică
GIP inhibă activitatea şi secreţia gastrică
GIP inhibă eliberarea de insulină de către celulele pancreatice
colecistokininele inhibă secreţia pancreatică şi contracţia vezicii biliare
colecistokinina stimulează secreţia pancreatică şi contracţia vezicii biliare
Somatostatina:
se sintetizează în hipotalamus, pancreas (celule D), tractul gastrointestinal, creier
activează secreţia de glucagon şi insulină
inhibă secreţia de glucagon şi de insulină
activează secreţia unor hormoni gastrointestinali ca: secretina, colecistokinina
Catecolaminele- biosinteză:
se sintetizează din tirozină
metilarea noradrenalinei necesită CH3-tetrahidrofolat
metilarea noradrenalinei necesită S-adenozilmetionină
tirozină → noradrenalină→ dopamină→ adrenalină
la sinteză nu participă vitamina C
Depozitarea, secreţia şi catabolismul catecolaminelor:
adrenalina şi noradrenalina sunt depozitate împreună cu ATP-Mg2+, Ca2+ şi cromogranină
eliberarea hormonilor nu este dependentă de influxul ionilor de Ca2+
timpul de înjumătăţire a hormonilor este lung (10-30 min)
sunt catabolizate sub acţiunea catecol-O-metil transferazei şi monoamin oxidazei
catabolitul comun este acidul vanilmandelic care este secretat cu urina
Catecolaminele (mecanisme de acţiune):
în ţesuturi există receptori membranari adrenergici α, β cu subclasele lor
diferiţi receptori sunt cuplaţi cu aceleaşi sisteme mesageriale secunde
receptorii α1 şi α 2 sunt cuplaţi cu adenilatciclaza prin intermediul proteinei "Gs" şi determină creşterea de AMPc
receptorii α2 sunt cuplaţi cu proteina "Gi", determină scăderea AMPc
receptorii α1 determină creşterea intracelulară de Ca2+
catecolaminele interacţionează cu receptorii citoplasmatici
catecolaminele interacţionează cu receptorii nucleari
actitvarea receptorilor beta2 provoacă relaxarea muşchilor netezi din vase
activarea receptorilor alfa 2 stimulează contracţia muşchilor striaţi
blocarea receptorilor beta1 favorizează creşterea vitezei şi forţei de contracţie a miocardului
Catecolaminele - efecte
constricţia vaselor periferice
micşorarea presiunei arteriale
hiperglicemia şi glucozuria
excitarea sistemului nervos central
Catecolaminele realizează:
constricţia vaselor coronariene
dilatarea vaselor coronariene
relaxarea musculaturii netede a bronhilor
stimularea lipolizei în ţesutul adipos
inhibarea triacilglicerol lipazei
Feocromocitomul:
este dereglarea funcţiei cortexului suprarenalelor
creşte producerea şi concentraţia plasmatică a adrenalinei şi noradrenalinei
apare hiperglicemie
apare hipoglicemie
clinic se manifestă prin hipertensiune arterială
Cortexul suprarenalelor:
zona glomerulară produce mineralocorticoizi
zona fasciculată produce mineralocorticoizi şi androgeni
zona reticulată produce mineralocorticoizi
zona fasciculata produce glucocorticoizi
zona reticulată produce androgeni şi glucocorticoizi
Corticosteroizii conţin (particularităţi de structură):
inelul ciclopentanperhidrofenantrenic
20 aminoacizi
legătură dublă între C4 şi C5
gruparea carboxil în poziţia C3
cetogrupa în poziţia C3
Corticosteroizii - biosinteză:
precursorul general este colesterolul
colesterolul este obţinut din beta-lipoproteinele plasmei sau sintetizat de novo
ca precursori sunt fosfolipidele şi sfingomielina
etapa comună este transformarea colesterolului în pregnenelonă (enzima hidroxilaza, conţine citocromul P450
după biosinteză sunt depozitaţi în celule
Corticosteroizii - transport:
în sînge circulă preponderent în stare liberă
în sînge circulă fixaţi de proteine
cortizolul este transportat de transcortină (70%) şi de serumalbumină (15%)
cortizolul este transportat doar în stare liberă
aldosteronul şi androgenii sunt transportaţi de serumalbumină
Metabolizarea corticoizilor:
T1/2 pentru cortizol este 15-20 ore
T1/2 pentru cortizol este 1,5-2 ore
calea majoră de catabolizare (în ficat) este hidrogenarea dublei legături de la C4 şi a grupării cetonice de la C3
produşii rezultaţi se conjugă cu formele active ale acidului glucuronic şi sulfuric apoi sunt excretaţi cu urina (17-cetosteroizi)
la conjugare se transformă în compuşi liposolubili
17-cetosteroizi:
sunt produşi de degradare a corticosteroizilor şi androgenilor eliminaţi cu urina
la bărbaţi 1/3 din 17-cetosteroizi eliminaţi prezintă produsele catabolismului androgenilor
la bărbaţi 1/3 din 17-cetosteroizi eliminaţi prezintă produsele catabolismului glucocorticoizilor
majorarea excreţiei acestor cataboliţi se constată în tumori ale testiculilor şi a cortexului suprarenal (cca 600/mg/24 ore)
excreţii crescute însoţesc tireotoxicoza, hipofuncţia adenohipofizei, boala Addison
Glucocorticoizii – reglarea sintezei şi secreţiei:
în stări de stres, sistemul nervos central mediază secreţia corticoliberinei şi ACTH-ului
reglarea se bazează pe efectele alosterice
ACTH-ul stimulează formarea pregnenalonului
nivelul plasmatic suferă o variaţie diurnă (ritm circadian)
depind de cantitatea potasiului plasmatic
Glucocorticoizii – acţiuni:
acţionează prin mecanismul citozolic -nuclear
stimulează activitatea fosfolipazei "C" cu formare de diacilgliceroli
stimulează activitatea adenilatciclazei cu formare de AMPc
utilizează receptori intracelulari care acţionează la nivelul genomului uman
utilizează receptorii membranari care acţionează la nivelul genomului uman
Glucocorticoizii - acţiuni asupra metabolismului proteic
stimulează biosinteza ARNm şi a proteinelor în ficat şi rinichi
accelerează transportul aminoacizilor în celulele ţesutului muscular şi limfoid
inhibă biosinteza ARNm şi a proteinelor în muşchi
accelerează biosinteza proteinelor în muşchi
inhibă biosinteza ARNm şi a proteinelor în ţesutul limfoid
Glucocorticoizii - acţiuni asupra metabolismului glucidic
activează glicogensintaza în ficat
stimulează gluconeogeneza din aminoacizi în ficat şi rinichi
accelerează transportul glucozei în muşchi, ţesut adipos şi limfoid
diminuă utilizarea glucozei în muşchi şi ţesutul adipos
creşte producerea glicogenului în muşchi
Glucocorticoizii - acţiuni asupra metabolismului lipidic
inhibă lipoliza în ţesutul adipos al membrelor
în organele centrale (faţă, trunchi) favorizează depunerea de lipide
provoacă mobilizarea grăsimilor de la extremităţi
cetogeneza este inhibată complet
scade cantitatea acizilor graşi liberi în sînge
Glucocorticoizii - acţiuni asupra metabolismului ţesutului osos:
stimulează biosinteza ARNm
accelerează biosinteza proteinelor
sporesc eliminarea Ca şi a fosfaţilor din oase în sînge
produc osteoporoză
Glucocorticoizii - efecte:
antiinflamator
în concentraţii mari inhibă formarea de anticorpi
facilitează acţiunea catecolaminelor, glucagonului (efect permisiv)
hipoglicemiant
activează sinteza şi secreţia prostaglandinelor
Hormonii mineralocorticoizi:
sunt C21 steroizi
la om 11-dezoxicorticosteronul este de 30-50 ori mai activ ca aldosteronul
se sintetizează din colesterol
se sintetizează din fenilalanină şi tirozină
mecanismul de acţiune e membrano-intracelular
Reglarea sintezei şi secreţiei aldosteronului depinde de:
sistemul renină-angiotensină
cantitatea ionilor de calciu plasmatic
ACTH
cantitatea ionilor de potasiu şi sodiu plasmatic
cantitatea ionului de magneziu plasmatic
Reglarea sintezei şi secreţiei aldosteronului prin sistemul "renină-angiotensină":
renina (R) este o enzimă proteolitică produsă de hepatocite
renina este eliberată în sînge sub influenţa diferitor factori (presiunea sîngelui, hipoxia renală, concentraţia de Na+, Cl- în plasmă etc.)
renina scindează un decapeptid din angiotensinogen generînd angiotensina I
enzima de conversie transformă angiotensina I în angiotensină II (octapeptid)
angiotensina II este vasodilatator
Angiotensina II:
măreşte presiunea sângelui
stimulează secreţia de aldosteron
inhibă secreţia de aldosteron
se formează direct din angiotensinogen
nu se supune degradării sub acţiunea angiotensinasei
Efectele metabolice ale mineralocorticosteroizilor:
organul ţintă este rinichiul
reglează homeostazia hidrică şi electrolitică
reglează concentraţia ionilor de calciu şi fosfor
reglează sinteza parathormonului
reglează glicemia
Mineralocorticoizii la nivelul rinichilor favorizează:
reabsorbţia Na+, Cl- şi a apei
eliminarea de Na+, Cl- şi apă
eliminarea de K+, H+, NH4+
reabsorbţia de K+, H+, NH4+
reabsorbţia de Na+ prin mecanismul activ Na+/K+-ATP-aza
majorează concentraţia de K+ în sînge şi reduce concentraţia de Na+, Cl-
măresc reabsorbţia de Na+, Cl- şi HCO3- în tubii distali renali
accelerează schimbul de sodiu extracelular cu potasiu intracelular
scade reabsorbţia apei
creşte eliminarea sodiului
Excesul de glucocorticoizi provoacă:
sindromul Conn
sindromul Cushing
boala Addison
sindromul Turner
sindromul Marfan
Sindromul Cushing se caracterizează prin:
hiposecreţia, în special a glucocorticoizilor
obezitate centripetă
apariţia hipertoniei, osteoporozei
piele subţire cu vergeturi violacee, hirsutism, amenoree
dezvoltarea diabetului steroid cu hipoglicemie.
Deficitul de corticosteroizi provoacă:
Hipersecreţia de aldostereon se întîlneşte în:
Hiposecreţia corticosteroizilor se caracterizează prin:
obezitate
creşterea conţinutului de Na+, Cl-, apă şi scaderea K+ în sânge
scaderea conţinutului de Na+, Cl- şi creşterea K+ în sânge
hiperglicemie, glucozurie
hiperpigmentarea tegumentelor
Hiperaldosteronismul (sindromulConn) se caracterizează prin
nivel scăzut de K+ în sânge
creşterea concentraţiei de Na in sânge
hiposecreţia corticotropinei
edeme şi hipotensiune
mărirea excitabilităţii miocardului
Utilizarea practică a corticosteroizilor:
în tratamentul colagenozelor (reumatism, poliartrită nespecifică)
ca agenţi desensibilizanţi (în astmul bronţic, bolile alergice)
ca imunodepresanţi în transplantarea organelor şi ţesururilor
folosirea îndelungată poate provoca atrofia cortexului suprarenalelor
folosirea îndelungată nu provoacă atrofia cortexului suprarenalelor
Hormonii sexuali :
se sintetizează numai în glandele sexuale
în reglarea secreţiei participă gonadotropinele
utilizează receptorii membranari
Sinteza hormonilor sexuali:
se sintetizează din colesterolul
în prima fază a ciclului ovarian se sintetizează în special progesterona
în prima fază a ciclului ovarian se sintetizează în special estrogenii
în faza a doua a a ciclului ovarian se sintetizează în special estrogenii
Regalarea sintezei şi secreţiei hormonilor sexuali:
lutropina reglează la bărbaţi sinteza glucocorticoizilor
folitropina influenţează spermatogeneza
folitropina induce dezvoltarea foliculilor ovarieni
lutropina contribuie la dezvoltarea musculaturii scheletului
progesterona induce secreţia lutropinei şi folitropinei şi inhibă secreţia prolactinei
Androgenii:
reprezentatul cardinal este testosteronul
principalul androgen este androsteronul
se depozitează în celule după sinteză
sunt transportaţi în sânge în stare liberă
sunt transportaţi de o globulină sanguină specifică
sunt C19 steroizi
se sintetizează în celulele interstiţiale Leydig din testicule
hormonul luteinizant micşorează secreţia testosteronului
circulă în plasmă în formă liberă (98%)
fracţiunea legată de proteine este biologic activă
Catabolismul androgenilor:
are loc primordial în ficat
are loc numai în rinichi
se conjugă cu formele active ale acidului glucuronic şi sulfuric şi se elimină cu urina
la bărbaţi 2/3 din 17-cetosteroizi sunt de natură testiculară
la bărbaţi 1/3 din 17-cetosteroizi sunt de natură testiculară
Androgenii – efecte metabolice:
activează replicarea şi transcrierea în ţesuturile ţintă, stimulînd sinteza proteinelor
inhibă sinteza proteinelor în ţesuturile ţintă şi induc bilanţ azotat negativ
majorează sinteza proteinelor în ficat şi rinichi
stimulează mineralizarea ţesutului osos
provoacă hiperglicemie
Androgenii – efecte fiziologice:
asigură spermatogeneza
nu determină particularităţile sexuale secundare
contribuie la dezvoltarea caracterelor sexuale secundare şi a comportamentului la bărbaţi
rol anabolizant în dezvoltarea scheletului şi a muşchilor
inhibă spermatogeneza
Hormonii ovarieni (estrogenii şi progesterona):
se produc numai în ovare
în cantităţi reduse se sintetizează în testiculi, adrenale, ficat, piele
în timpul gestaţiei se produc şi în unitatea feto-placentară
estrogenii circulă în plasmă legaţi de proteine transportatoare specifice
progesterona este intermediarul comun în biosinteza hormonilor steroizi
Hormonii estrogeni - catabolism:
se petrece în ficat
se petrece doar în rinichi
se petrece în intestin
principalul catabolit este estriolul
estriolul se conjugă cu forma activă a acidului glucuronic sau sulfuric şi se elimină prin bilă şi urină
Efectele metabolice ale estrogenilor:
induc sinteza ARNm şi producerea proteinelor specifice în celulele organelor ţintă (organele sferei genitale, glandelor mamare, cartilajului laringelui, cartilajului epifizar al oaselor tubulare etc.)
sunt inductori ai enzimelor gluconeogenezei
stimulează acumularea lipidelor în ficat şi ţesutul adipos
inhibă eliminarea biliară a colesterolului
stimulează sinteza colagenului şi depozitarea calciului şi fosfaţilor în epifizele oaselor
Efectele fiziologice ale estrogenilor:
dezvoltarea organelor genitale feminine
dezvoltarea caracterelor sexuale secundare feminine
inhibarea modificărilor ploriferative ale endometriului
inhibarea contracţiilor uterului în faza foliculară a ciclului ovarian
asigură desfăşurarea sarcinii, a procesului de naştere şi lactaţia
