Хормони

Из Википедије, слободне енциклопедије
Епинефрин (адреналин), тип хормона - катехоламин

Хормон (од Грчког όρμή - покренути, пробудити) је хемијски гласник између ћелија (или групе ћелија). То су органска једињења различите хемијске природе, која делују у малим количинама. Њихово деловање је специфично па недостатак доводи до карактеристичних промена у организму. Сви вишећелијски организми организми производе хормоне (укључујући биљке - фитохормони).

Функција хормона је да служи као сигнал до циљне ћелије; активност хормона је детерминисана начином секреције и преносним сигналом примајућег ткива. Хемијски гласници, које синтетизују неурони чине неуро-хормоне, а друге посебне ћелије синтетизују „класичне“ хормоне. Најпознатији животињски хормони су произведени у ендокриним жлездама кичмењака, али хормони се производе у скоро сваком органском систему и ткиву у животињском телу.

Хормонски молекули се излучују (пуштају) директно у крвоток. Хормони се крвљу преносе до места где треба оставити „поруку“, то јест до места деловања. То су посебна ткива, специфична за сваки хормон, тзв. циљана ткива. На ћелијама циљаних ткива налазе се специфичне молекулске структуре, рецептори. Они се могу налазити и у самим ћелијама. Хормони „проналазе“ циљана ткива „препознавајући“ своје рецепторе, реагују са њима на специфичан начин и низом хемијских реакција изазивају метаболички ефекат у ћелији.

Неки хормони звани ектохормони се не излучују у крвоток, они се крећу циркулацијом или дифузијом до циљних ћелија, које могу бити оближње ћелије (паракрине активност) у оквиру истог ткива или ћелије удаљених органа у телу.

Хијерархијска природа хормонске контроле[уреди]

Хормонска регулација метаболичких активности укључује хијерархију типова ћелија које утичу једна на другу било да би стимулисали или изменили ослобађање или активност одређеног хормона. Секреција хормона из узастопних нивоа ендокриних ћелија је стимулисана хемијским сигналима који потичу из виших ћелија у хијерархијском систему. Као што се види на доњем дијаграму главни координатор хормонске активности код сисара је хипоталамус који реагује на инпут примљен из централног нервног система.[1]

Хормонска сигнализација[уреди]

Слање хормонских сигнала кроз ову хијерархију укључује следеће:

  1. Биосинтезу одређеног хормона у одређеном ткиву.
  2. Складиштење и секрецију хормона.
  3. Пренос хормона до циљне ћелије(ћелија).
  4. Препознавање хормона од стране повезане ћелијске мембране или интраћелијског рецепторског протеина.
  5. Преношење и појачавање примљеног хормонског сигнала преко процеса преноса сигнала. Овај процес потом води ка ћелијској реакцији. Реакција циљне ћелије може бити препозната по оригиналном хормону од стране ћелије која производи тај хормон, водећи до дерегулације у производњи хормона. Ово је пример хомеостатичке негативне повратне везе.
  6. Деградација хормона.

Хормонске биосинтетичке ћелије су типична врста специјализованих ћелија које се налазе у оквиру посебних ендокриних жлезда (на пример тироидне жлезде, оваријуму или тестису). Хормони могу да напусте биосинтезу или слање ћелија путем процеса егзоцитозе или другог процеса мембранског преношења. Међутим, хијерархијски модел је више од поједностављавања хормонског сигналног процеса. Ћелијски примаоци одређеног хормонског сигнала уобичајено могу бити један од више типова ћелија и налазити се у оквиру већег броја различитих ткива. Различити типови ткива могу имати различите реакције на исти хормонски сигнал. Услед овога, хормонско сигнализирање је веома компликовано и тешко је применити дисецирање у анализи.

Интеракција са рецепторима[уреди]

Већина хормона започиње ћелијску реакцију на бази иницијалног комбиновања са специфичним интраћелијским или рецепторским протеином повезаним са ћелијском мембраном. Ћелије могу имати различите рецепторе који препознају исти хормон и активирају различите путеве преноса сигнала, или алтернативно различити хормони и њихови рецептори могу да користе исти биохемијски процес.

За већину хормона, укључујући већину протеинских хормона, рецептор је повезан са мембраном и уграђен у плазму мембране на површини ћелије. Интеракција хормона и рецептора уобичајено изазива низ секундарних ефеката у оквиру цитоплазме ћелије, често укључујући фосфорилацију или дефосфорилацију различитих цитоплазматичних протеина, промене у пропустљивости јонских канала или повећање концентрације интраћелијских молекула који се могу понашати као секундарни преносиоци (на пример циклични АМП).

За хормоне као што су стероиди или хормони тироидне жлезде, њихови рецептори су смештени интраћелијски у оквиру цитоплазме њихове циљне ћелије. Да би везали своје рецепторе ови хормони морају да прођу ћелијску мембрану. Комбиновани хормон-рецептор комплекс потом се помера дуж нуклеарне мембране у језгро ћелије, где се везује за специфичну ДНА секвенцу, повећавајући или неутралишући акцију одређених гена и утичући на протеинску синтезу[2]. Међутим, као што се показало нису сви стероидни рецептори лоцирани интраћелијски, неки су повезани са ћелијском мембраном.[3]

Важно је узети у обзир и формирање ефикасне концентрације хормонско-рецепторских комплекса која одређује ниво на ком је начин преноса ћелијског сигнала активиран у реакцији на хормонски сигнал. Концентрација хормонско-рецепторског комплекса се ефикасно одређује на бази три фактора:

  1. Расположивог броја хормонских молекула за комплексну формацију
  2. Расположивог броја рецепторних молекула за комплексну формацију и
  3. Везивног афинитета између хормона и рецептора.

Углавном број хормонских молекула који су на располагању за комплексну формацију је кључни фактор у одређивању нивоа на ком је преноса сигнала активиран. Број расположивих молекулских хормона одређен концентрацијом циркулишућег хормона је под утицајем нивоа и степена секреције биосинтетичких ћелија. Број рецептора на површини ћелије пријемника такође може да буде разнолик као и афинитет између хормона и његових рецептора.

Физиологија хормона[уреди]

Већина ћелија је способна да произведе један или више молекула који се понашају као сигнални молекули за друге ћелије, мењајући њихов раст, функцију или метаболизам. Класични хормони произведени од стране ендокрине жлезде су ћелијски производи, специјализовани да служе као регулатори на нивоу целог организма. Међутим они могу испољавати и своје ефекте у оквиру ткива у ком се производе и иницијално ослобађају. Степен хормонске биосинтезе и секреције је често регулисан путем контролног механизма хомеостатичке негативне реакције. Овај механизам зависи од фактора који утичу на метаболизам и лучење хормона.

Лучење хормона може бити стимулисано или инхибирано:

  • Другим хормонима (стимулишућим - или ослобађајућим – хормонима)
  • Концентрацијом плазме јона или хранљивих састојака, као и обавезним глобулинима
  • Неуронима и менталном активношћу
  • Променама средине, на пример светлости или температуре.

Посебна група хормона су тропни хормони који стимулишу продукцију хормона других ендокриних жлезда. На пример, тиреостимулишући хормон (ТСХ) проузрокује раст и повећава активност друге ендокрине жлезде, тироидне жлезде, који повећава производњу тироидних хормона. Недавно је идентификована класа хормона који су врсте хормона глади – грелин, орексин и ПЗЗ 3-36 и хормона ситости – на пример лептин, обестатин, несфатин-1.

У циљу брзог ослобађања активних хормона у крвоток, ћелије биосинтетичких хормона могу производити и чувати биолошке неактивне хормоне у виду пре- или прохормона. Ови потом могу брзо бити, као резултат одговарајућих стимуланса, конвертовани у своје активне форме хормона.

Хормонски ефекти[уреди]

Ефекти хормона су различити, али могу укључити:

У доста случајева, један хормон може регулисати производњу и ослобађање других хормона.

Велики број реакција на хормонске сигнале може се описати у смислу да служе у регулисању метаболичких активности органа или ткива.

Хемијске класе хормона[уреди]

Хормони кичмењака се могу поделити у три хемијске класе:

Фармакологија[уреди]

Доста хормона и њихових аналогија се користи као лек. Најчешће преписивани хормони су естроген и прогестерон (као метод хормонске контрацепције и као ХРТ), тироксин (као левотироксин, за хипотироиду) и стероиди (за аутономне болести и неколико дисајних поремећаја). Доста дијабетичара користи инсулин. Фармаколошки еквиваленти адреналина се веома користе за добијање локалних препарата у оториноларингологији, док креме на бази стероида и витамина Д се често користе у дерматолошкој пракси.

“Фармаколошка доза” хормона означава медицинску дозу у смислу количине хормона која је много виша од оне која се природно јавља у здравом организму. Ефекти фармаколошких доза хормона могу бити различити у поређењу са реакцијама на количину која се природно јавља у организму и може бити корисна у терапијске сврхе. Пример фармаколошке дозе је гликокортикоид у циљу смањења запаљенских процеса.

Важни људски хормони[уреди]

Структура Име Скраћеница Ткиво Ћелије Механизам
амин - триптофан Мелатонин (N-ацетил-5-метокситриптамин) епифиза пинелоцит
амин - триптофан Серотонин 5-ХТ CNS, GI тракт ентерохромафин ћелија
амин - тирозин Тироксин (тироидни хормон) T4 тироидна жлезда тироидна епителна ћелија директно
амин - тирозин Тријодотиронин (тироидни хормон) T3 тироидна жлезда тироидна епителна ћелија директно
амин - тирозин (кат) Епинефрин (или адреналин) ЕПИ срж надбубрежне жлезде хромафин ћелија
амин - тирозин (кат) Норепинефрин (или норадреналин) НРЕ срж надбубрежне жлезде хромафин ћелија
амин - тирозин (кат) Допамин ДПМ хипоталамус
пептид Антимулериан хормон (или мулериан инхибирајући фактор или хормоне) АМХ тестис Сертоли ћелије
пептид Адипонектин Ацрп30 сало
пептид Адренокортикотропин (или кортикотропин) АЦТХ предњи режањ хипофизе кортикотропе цАМП
пептид Ангиотенсиноген и ангиотенсин АГТ јетра ИП3
пептид Антидиуретички хормон (или вазопресин, аргинин вазопресин) АДХ Задњи режањ хипофизе променљиво
пептид Атриопептин АНП срце цГМП
пептид Калкитонин ЦТ тироидна жлезда парафолицуларне ћелије цАМП
пептид Холецистокинин CCK дванаестопалачно црево
пептид Кортикотропин- ослобађајући хормон ЦРХ хипоталамус цАМП
пептид Еритропоиетин ЕПО бубрег
пептид фоликулостимулишући хормон ФСХ предњи режањ хипофизе гонадотропе цАМП[
пептид Гастрин ГРП стомак, дванаестопалачно црево Г ћелија
пептид Грелин стомак П/Д1 ћелије
пептид Глукагон ГЦГ панкреас алфа ћелије цАМП
пептид Гонадотропин - ослобађајући хормон ГнРХ хипоталамус ИП3
пептид Хормон фактора раста ГХРХ хипоталамус ИП3
пептид Људски хорионски гонадотропин хЦГ плацента syncytiotrophoblast cells цАМП
пептид Људски плацентални лактоген ХПЛ плацента
пептид Хромон раста ГХ or хГХ предњи режањ хипофизе соматотропе
пептид Инхибин тестиси Сертоли ћелије
пептид Инсулин ИНС панкреас бета ћелије тирозин киназе
пептид Инсулин-као фацтор раста (или соматомедин) ИГФ јетра тирозин киназе
пептид Лептин ЛЕП сало
пептид Лутенизирајући хормон ЛХ предњи режањ хипофизе гонадотропе цАМП
пептид Меланоцит - стимулишући хормон МСХ or α-МСХ предњи режањ хипофизе/pars intermedia цАМП
пептид Окситоцин ОКСТ Задњи режањ хипофиза ИП3
пептид Паратироидни хормон ПТХ паратироидна жлезда паратироидна ћелија цАМП
пептид Пролактин ПРЛ предњи режањ хипофизе лактотрофи
пептид Релаксин РЛН променљиво
пептид Секретин СЦТ дванаестопалачно црево С ћелија
пептид Соматостатин СРИФ хипоталамус, Лангерханскова острвца делта ћелије
пептид Тхромбопоиетин ТПО јетра, бубрег
пептид Тироид-стимулишући хормон ТСХ предњи режањ хипофизе тиротропи цАМП
пептид Тиреотропни-регулаторни хормон ТРХ хипоталамус ИП3
стероид - glu. Кортизол адренални кортекс (зона фасцикулата) директно
стероид - min. Алдостероне адренални кортекс (зона гломерулоса) директно
стероид - пол (анд) Тестостерон тестиси Леудиг ћелије директно
стероид - пол (анд) Дехидроепиандростерон ДХЕА различита директно
стероид - пол (анд) Андростенедион надбубрежна жлезда, гонада директно
стероид - пол (анд) Дихидротестостероне ДХТ различита директно
стероид - пол (ест) Естрадиол E2 јајници јајна ћелија директно
стероид - пол (ест) Естерон јајници јајна ћелија директно
стероид - пол (ест) Естриол плацента синцитиотрофобласте директно
стероид - пол (про) Прогестерон јајници, надбубрежна жлезда, плацента јајна ћелија директно
стерол Калцитриол (Витамин Д3) кожа/проксималне тубула бубрега директно
еикосаноид Простагландини ПГ семена кесица
еикосаноид Леукотриени ЛТ бела крвна зрнца
еикосаноид Простациклин ПГИ2 ендотелиум
еикосаноид Тромбоксан ТХА2 тромбоцити

Значај хормона као биорегулатора[уреди]

Хормони регулишу и одржавају целокупан метаболизам, састав крви и других телесних течности, нормално функционисање органа, врше контролу и обезбјеђују раст и развој различитих ткива, органа и целокупног организма. Скоро да нема процеса који није непосредно или посредно под утицајем једног или више хормона. Сваки хормон има специфичне утицаје на метаболизам и функцију посебних органа. Полни хормони утичу на развој примарних и секундарних полних карактеристика, кортизол утиче на метаболизам угљених хидрата, алдостерон на садрзај електролита итд. Услед недостатка, смањење синтезе или повећаног стварања хормона могу настати промене у хемијским реакцијама које ремете метаболизам и тако изазивају разне поремећаје и болести.

Види још[уреди]

Референце[уреди]

  1. ^ Mathews, CK and van Holde, K. E. (1990). „Integration and control of metabolic processes“. In Bowen, D.. Biochemistry. The Benjamin/Cummings publishing group. стр. 790-792. ISBN 978-0-8053-5015-9. 
  2. ^ Beato M, Chavez S and Truss M (1996). „Transcriptional regulation by steroid hormones“. Steroids 61 (4): 240-251. PMID 8733009. 
  3. ^ Hammes SR (2003). „The further redefining of steroid-mediated signaling“. Proc Natl Acad Sci USA 100 (5): 21680-2170. PMID 12606724. 

Литература[уреди]

  • Mathews, CK and van Holde, K. E. (1990). „Integration and control of metabolic processes“. In Bowen, D.. Biochemistry. The Benjamin/Cummings publishing group. стр. 790-792. ISBN 978-0-8053-5015-9. 

Спољашње везе[уреди]