Hormoni

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Skoči na: navigacija, pretraga
Epinefrin (adrenalin), tip hormona - kateholamin

Hormon (od Grčkog όρμή - pokrenuti, probuditi) je hemijski glasnik između ćelija (ili grupe ćelija). To su organska jedinjenja različite hemijske prirode, koja deluju u malim količinama. Njihovo delovanje je specifično pa nedostatak dovodi do karakterističnih promena u organizmu. Svi višećelijski organizmi organizmi proizvode hormone (uključujući biljke - fitohormoni).

Funkcija hormona je da služi kao signal do ciljne ćelije; aktivnost hormona je determinisana načinom sekrecije i prenosnim signalom primajućeg tkiva. Hemijski glasnici, koje sintetizuju neuroni čine neuro-hormone, a druge posebne ćelije sintetizuju „klasične“ hormone. Najpoznatiji životinjski hormoni su proizvedeni u endokrinim žlezdama kičmenjaka, ali hormoni se proizvode u skoro svakom organskom sistemu i tkivu u životinjskom telu.

Hormonski molekuli se izlučuju (puštaju) direktno u krvotok. Hormoni se krvlju prenose do mesta gde treba ostaviti „poruku“, to jest do mesta delovanja. To su posebna tkiva, specifična za svaki hormon, tzv. ciljana tkiva. Na ćelijama ciljanih tkiva nalaze se specifične molekulske strukture, receptori. Oni se mogu nalaziti i u samim ćelijama. Hormoni „pronalaze“ ciljana tkiva „prepoznavajući“ svoje receptore, reaguju sa njima na specifičan način i nizom hemijskih reakcija izazivaju metabolički efekat u ćeliji.

Neki hormoni zvani ektohormoni se ne izlučuju u krvotok, oni se kreću cirkulacijom ili difuzijom do ciljnih ćelija, koje mogu biti obližnje ćelije (parakrine aktivnost) u okviru istog tkiva ili ćelije udaljenih organa u telu.

Hijerarhijska priroda hormonske kontrole[uredi]

Hormonska regulacija metaboličkih aktivnosti uključuje hijerarhiju tipova ćelija koje utiču jedna na drugu bilo da bi stimulisali ili izmenili oslobađanje ili aktivnost određenog hormona. Sekrecija hormona iz uzastopnih nivoa endokrinih ćelija je stimulisana hemijskim signalima koji potiču iz viših ćelija u hijerarhijskom sistemu. Kao što se vidi na donjem dijagramu glavni koordinator hormonske aktivnosti kod sisara je hipotalamus koji reaguje na input primljen iz centralnog nervnog sistema.[1]

Hormonska signalizacija[uredi]

Slanje hormonskih signala kroz ovu hijerarhiju uključuje sledeće:

  1. Biosintezu određenog hormona u određenom tkivu.
  2. Skladištenje i sekreciju hormona.
  3. Prenos hormona do ciljne ćelije(ćelija).
  4. Prepoznavanje hormona od strane povezane ćelijske membrane ili intraćelijskog receptorskog proteina.
  5. Prenošenje i pojačavanje primljenog hormonskog signala preko procesa prenosa signala. Ovaj proces potom vodi ka ćelijskoj reakciji. Reakcija ciljne ćelije može biti prepoznata po originalnom hormonu od strane ćelije koja proizvodi taj hormon, vodeći do deregulacije u proizvodnji hormona. Ovo je primer homeostatičke negativne povratne veze.
  6. Degradacija hormona.

Hormonske biosintetičke ćelije su tipična vrsta specijalizovanih ćelija koje se nalaze u okviru posebnih endokrinih žlezda (na primer tiroidne žlezde, ovarijumu ili testisu). Hormoni mogu da napuste biosintezu ili slanje ćelija putem procesa egzocitoze ili drugog procesa membranskog prenošenja. Međutim, hijerarhijski model je više od pojednostavljavanja hormonskog signalnog procesa. Ćelijski primaoci određenog hormonskog signala uobičajeno mogu biti jedan od više tipova ćelija i nalaziti se u okviru većeg broja različitih tkiva. Različiti tipovi tkiva mogu imati različite reakcije na isti hormonski signal. Usled ovoga, hormonsko signaliziranje je veoma komplikovano i teško je primeniti diseciranje u analizi.

Interakcija sa receptorima[uredi]

Većina hormona započinje ćelijsku reakciju na bazi inicijalnog kombinovanja sa specifičnim intraćelijskim ili receptorskim proteinom povezanim sa ćelijskom membranom. Ćelije mogu imati različite receptore koji prepoznaju isti hormon i aktiviraju različite puteve prenosa signala, ili alternativno različiti hormoni i njihovi receptori mogu da koriste isti biohemijski proces.

Za većinu hormona, uključujući većinu proteinskih hormona, receptor je povezan sa membranom i ugrađen u plazmu membrane na površini ćelije. Interakcija hormona i receptora uobičajeno izaziva niz sekundarnih efekata u okviru citoplazme ćelije, često uključujući fosforilaciju ili defosforilaciju različitih citoplazmatičnih proteina, promene u propustljivosti jonskih kanala ili povećanje koncentracije intraćelijskih molekula koji se mogu ponašati kao sekundarni prenosioci (na primer ciklični AMP).

Za hormone kao što su steroidi ili hormoni tiroidne žlezde, njihovi receptori su smešteni intraćelijski u okviru citoplazme njihove ciljne ćelije. Da bi vezali svoje receptore ovi hormoni moraju da prođu ćelijsku membranu. Kombinovani hormon-receptor kompleks potom se pomera duž nuklearne membrane u jezgro ćelije, gde se vezuje za specifičnu DNA sekvencu, povećavajući ili neutrališući akciju određenih gena i utičući na proteinsku sintezu[2]. Međutim, kao što se pokazalo nisu svi steroidni receptori locirani intraćelijski, neki su povezani sa ćelijskom membranom.[3]

Važno je uzeti u obzir i formiranje efikasne koncentracije hormonsko-receptorskih kompleksa koja određuje nivo na kom je način prenosa ćelijskog signala aktiviran u reakciji na hormonski signal. Koncentracija hormonsko-receptorskog kompleksa se efikasno određuje na bazi tri faktora:

  1. Raspoloživog broja hormonskih molekula za kompleksnu formaciju
  2. Raspoloživog broja receptornih molekula za kompleksnu formaciju i
  3. Vezivnog afiniteta između hormona i receptora.

Uglavnom broj hormonskih molekula koji su na raspolaganju za kompleksnu formaciju je ključni faktor u određivanju nivoa na kom je prenosa signala aktiviran. Broj raspoloživih molekulskih hormona određen koncentracijom cirkulišućeg hormona je pod uticajem nivoa i stepena sekrecije biosintetičkih ćelija. Broj receptora na površini ćelije prijemnika takođe može da bude raznolik kao i afinitet između hormona i njegovih receptora.

Fiziologija hormona[uredi]

Većina ćelija je sposobna da proizvede jedan ili više molekula koji se ponašaju kao signalni molekuli za druge ćelije, menjajući njihov rast, funkciju ili metabolizam. Klasični hormoni proizvedeni od strane endokrine žlezde su ćelijski proizvodi, specijalizovani da služe kao regulatori na nivou celog organizma. Međutim oni mogu ispoljavati i svoje efekte u okviru tkiva u kom se proizvode i inicijalno oslobađaju. Stepen hormonske biosinteze i sekrecije je često regulisan putem kontrolnog mehanizma homeostatičke negativne reakcije. Ovaj mehanizam zavisi od faktora koji utiču na metabolizam i lučenje hormona.

Lučenje hormona može biti stimulisano ili inhibirano:

  • Drugim hormonima (stimulišućim - ili oslobađajućim – hormonima)
  • Koncentracijom plazme jona ili hranljivih sastojaka, kao i obaveznim globulinima
  • Neuronima i mentalnom aktivnošću
  • Promenama sredine, na primer svetlosti ili temperature.

Posebna grupa hormona su tropni hormoni koji stimulišu produkciju hormona drugih endokrinih žlezda. Na primer, tireostimulišući hormon (TSH) prouzrokuje rast i povećava aktivnost druge endokrine žlezde, tiroidne žlezde, koji povećava proizvodnju tiroidnih hormona. Nedavno je identifikovana klasa hormona koji su vrste hormona gladi – grelin, oreksin i PZZ 3-36 i hormona sitosti – na primer leptin, obestatin, nesfatin-1.

U cilju brzog oslobađanja aktivnih hormona u krvotok, ćelije biosintetičkih hormona mogu proizvoditi i čuvati biološke neaktivne hormone u vidu pre- ili prohormona. Ovi potom mogu brzo biti, kao rezultat odgovarajućih stimulansa, konvertovani u svoje aktivne forme hormona.

Hormonski efekti[uredi]

Efekti hormona su različiti, ali mogu uključiti:

U dosta slučajeva, jedan hormon može regulisati proizvodnju i oslobađanje drugih hormona.

Veliki broj reakcija na hormonske signale može se opisati u smislu da služe u regulisanju metaboličkih aktivnosti organa ili tkiva.

Hemijske klase hormona[uredi]

Hormoni kičmenjaka se mogu podeliti u tri hemijske klase:

Farmakologija[uredi]

Dosta hormona i njihovih analogija se koristi kao lek. Najčešće prepisivani hormoni su estrogen i progesteron (kao metod hormonske kontracepcije i kao HRT), tiroksin (kao levotiroksin, za hipotiroidu) i steroidi (za autonomne bolesti i nekoliko disajnih poremećaja). Dosta dijabetičara koristi insulin. Farmakološki ekvivalenti adrenalina se veoma koriste za dobijanje lokalnih preparata u otorinolaringologiji, dok kreme na bazi steroida i vitamina D se često koriste u dermatološkoj praksi.

“Farmakološka doza” hormona označava medicinsku dozu u smislu količine hormona koja je mnogo viša od one koja se prirodno javlja u zdravom organizmu. Efekti farmakoloških doza hormona mogu biti različiti u poređenju sa reakcijama na količinu koja se prirodno javlja u organizmu i može biti korisna u terapijske svrhe. Primer farmakološke doze je glikokortikoid u cilju smanjenja zapaljenskih procesa.

Važni ljudski hormoni[uredi]

Struktura Ime Skraćenica Tkivo Ćelije Mehanizam
amin - triptofan Melatonin (N-acetil-5-metoksitriptamin) epifiza pinelocit
amin - triptofan Serotonin 5-HT CNS, GI trakt enterohromafin ćelija
amin - tirozin Tiroksin (tiroidni hormon) T4 tiroidna žlezda tiroidna epitelna ćelija direktno
amin - tirozin Trijodotironin (tiroidni hormon) T3 tiroidna žlezda tiroidna epitelna ćelija direktno
amin - tirozin (kat) Epinefrin (ili adrenalin) EPI srž nadbubrežne žlezde hromafin ćelija
amin - tirozin (kat) Norepinefrin (ili noradrenalin) NRE srž nadbubrežne žlezde hromafin ćelija
amin - tirozin (kat) Dopamin DPM hipotalamus
peptid Antimulerian hormon (ili mulerian inhibirajući faktor ili hormone) AMH testis Sertoli ćelije
peptid Adiponektin Acrp30 salo
peptid Adrenokortikotropin (ili kortikotropin) ACTH prednji režanj hipofize kortikotrope cAMP
peptid Angiotensinogen i angiotensin AGT jetra IP3
peptid Antidiuretički hormon (ili vazopresin, arginin vazopresin) ADH Zadnji režanj hipofize promenljivo
peptid Atriopeptin ANP srce cGMP
peptid Kalkitonin CT tiroidna žlezda parafolicularne ćelije cAMP
peptid Holecistokinin CCK dvanaestopalačno crevo
peptid Kortikotropin- oslobađajući hormon CRH hipotalamus cAMP
peptid Eritropoietin EPO bubreg
peptid folikulostimulišući hormon FSH prednji režanj hipofize gonadotrope cAMP[
peptid Gastrin GRP stomak, dvanaestopalačno crevo G ćelija
peptid Grelin stomak P/D1 ćelije
peptid Glukagon GCG pankreas alfa ćelije cAMP
peptid Gonadotropin - oslobađajući hormon GnRH hipotalamus IP3
peptid Hormon faktora rasta GHRH hipotalamus IP3
peptid Ljudski horionski gonadotropin hCG placenta syncytiotrophoblast cells cAMP
peptid Ljudski placentalni laktogen HPL placenta
peptid Hromon rasta GH or hGH prednji režanj hipofize somatotrope
peptid Inhibin testisi Sertoli ćelije
peptid Insulin INS pankreas beta ćelije tirozin kinaze
peptid Insulin-kao factor rasta (ili somatomedin) IGF jetra tirozin kinaze
peptid Leptin LEP salo
peptid Lutenizirajući hormon LH prednji režanj hipofize gonadotrope cAMP
peptid Melanocit - stimulišući hormon MSH or α-MSH prednji režanj hipofize/pars intermedia cAMP
peptid Oksitocin OKST Zadnji režanj hipofiza IP3
peptid Paratiroidni hormon PTH paratiroidna žlezda paratiroidna ćelija cAMP
peptid Prolaktin PRL prednji režanj hipofize laktotrofi
peptid Relaksin RLN promenljivo
peptid Sekretin SCT dvanaestopalačno crevo S ćelija
peptid Somatostatin SRIF hipotalamus, Langerhanskova ostrvca delta ćelije
peptid Thrombopoietin TPO jetra, bubreg
peptid Tiroid-stimulišući hormon TSH prednji režanj hipofize tirotropi cAMP
peptid Tireotropni-regulatorni hormon TRH hipotalamus IP3
steroid - glu. Kortizol adrenalni korteks (zona fascikulata) direktno
steroid - min. Aldosterone adrenalni korteks (zona glomerulosa) direktno
steroid - pol (and) Testosteron testisi Leudig ćelije direktno
steroid - pol (and) Dehidroepiandrosteron DHEA različita direktno
steroid - pol (and) Androstenedion nadbubrežna žlezda, gonada direktno
steroid - pol (and) Dihidrotestosterone DHT različita direktno
steroid - pol (est) Estradiol E2 jajnici jajna ćelija direktno
steroid - pol (est) Esteron jajnici jajna ćelija direktno
steroid - pol (est) Estriol placenta sincitiotrofoblaste direktno
steroid - pol (pro) Progesteron jajnici, nadbubrežna žlezda, placenta jajna ćelija direktno
sterol Kalcitriol (Vitamin D3) koža/proksimalne tubula bubrega direktno
eikosanoid Prostaglandini PG semena kesica
eikosanoid Leukotrieni LT bela krvna zrnca
eikosanoid Prostaciklin PGI2 endotelium
eikosanoid Tromboksan THA2 trombociti

Značaj hormona kao bioregulatora[uredi]

Hormoni regulišu i održavaju celokupan metabolizam, sastav krvi i drugih telesnih tečnosti, normalno funkcionisanje organa, vrše kontrolu i obezbjeđuju rast i razvoj različitih tkiva, organa i celokupnog organizma. Skoro da nema procesa koji nije neposredno ili posredno pod uticajem jednog ili više hormona. Svaki hormon ima specifične uticaje na metabolizam i funkciju posebnih organa. Polni hormoni utiču na razvoj primarnih i sekundarnih polnih karakteristika, kortizol utiče na metabolizam ugljenih hidrata, aldosteron na sadrzaj elektrolita itd. Usled nedostatka, smanjenje sinteze ili povećanog stvaranja hormona mogu nastati promene u hemijskim reakcijama koje remete metabolizam i tako izazivaju razne poremećaje i bolesti.

Vidi još[uredi]

Reference[uredi]

  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. 

Literatura[uredi]

  • 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. 

Spoljašnje veze[uredi]

Vikiostava
Vikimedijina ostava ima još multimedijalnih datoteka vezanih za: Hormoni