biochemia 17

BIOCHÉMIA ORGÁNOV A FUNKCIÍ

Endokrinný systém zabezpečuje komunikáciu medzi bunkami, tkanivami a orgánmi.
Médiom tejto komunikácie sú hormóny.
Hormóny vylučuje viacero orgánov.
Hlavným mechanizmom kontroly a riadenia homeostatickej regulácie je spätná väzba.
Viac hormónov môže kontrolovať jeden proces a naopak, jeden hormón sa môže podieľať na riadení viacerých procesov.

Hormóny môžu byť jednoduché alebo komplexné zlúčeniny a majú zväčša bielkovinový alebo lipidový základ.
Z chemického hľadiska ich môžeme deliť na:
- Deriváty aminokyselín:
- Jednoduché aminokyseliny (katecholamíny, serotonin).
- Dipeptidy (T₁, T₂).
- Malé peptidy (TRH, somatostatín).
- Intermediárne peptidy (inzulín, PTH).
- Polypeptidy (gonadotropíny, TSH).
- Deriváty lipidových prekurzorov:
- Cholesterolu (kortizol, testosterón, E2).
- Mastných kyselín (prostaglandíny).

Hormóny sa transportujú:
- Z miesta svojho vzniku na miesto účinku.
- Obvykle na tzv. nosičových proteínoch (väzbových proteínoch / globulínoch).
Hormóny sú inaktivované metabolizmom:
- Ich rozpad či chemická modifikácia.
Vylučovanie metabolitov z organizmu obyčajne stolicou alebo močom.
Intenzita metabolizmu pri rôznych hormónoch kolíše.

Hormóny zadného laloka:
- Oxytocín (malý peptid): reguluje pôrod a laktáciu.
- Vazopresín (ciklický peptid): zasahuje do homeostázy vodného metabolizmu.
Hormóny predného laloka hypofýzy:
- TSH: regulátor syntézy a metabolizmu tyreoideálnych hormónov v štítnej žľaze.
- ACTH: reguluje syntézu a vylučovanie glukokortikoidov.
- FSH/LH: ovplyvňuje reprodukčné funkcie.
- GH: gén pre rastový hormón.
- Prolaktín: ovplyvňuje produkciu mlieka.
TRH (Thyrotropin-Releasing Hormone):
- Je tripeptid.
- Vylučovaný v hypotalame, transportuje sa portálnou cirkuláciou do hypofýzy, kde ovplyvňuje exocytózu TSH.
TSH:
- Je glykoproteín.
- Reguluje syntézu tyreoideálnych hormónov T4 a T3.
Účinok tyreoideálnych hormónov:
- Popisuje sa ako akceleračný pedál metabolizmu.
Poruchy tyreoideálnej funkcie:
- Postihujú 3% populácie, deväťkrát častejšie u žien.

CRH (Corticotropin-Releasing Hormone) a AVP (Arginine Vasopressin): regulujú syntézu a vylučovanie ACTH.
ACTH:
- Oligopeptid z 39 aminokyselín s polčasom rozpadu 10 minút.
- Reguluje syntézu a vylučovanie glukokortikoidov.
Kortizol:
- Hlavný glukokortikoid syntetizovaný v kôre nadobličky.
Účinok kortizolu: sústreďuje sa na reguláciu glukoneogenézy.

Hypersekrécia kortizolu:
- Môže byť výsledkom poruchy hypotalamu, hypofýzy alebo kôry nadobličiek.
- Klinicky známa ako Cushingov syndróm, predstavuje najväčšiu výzvu pre endokrinológov.

Gonadotropin: je rozhodujúci hypotalamický faktor na vylučovanie FSH a LH.
- Oligopeptid pozostávajúci z desiatich aminokyselín.

Muži:
- FSH a LH ovplyvňujú spermatogenézu a vylučovanie testosterónu, prirodzeného anabolického steroidu.
- Poruchy funkcie FSH a LH: deficiencia testosterónu (hypotalamický, pituitárny alebo testikulárny pôvod).
Ženy:
- FSH podporuje syntézu E2, vedie k zreniu vajíčka.
- LH vedie k ruptúre folikula a uvoľneniu oocytu.
- Diagnostický význam stanovenia progesterónu v normálnom menštruačnom cykle.

Hyposekrécia (hypotalamický, pituitárny alebo ovariálny pôvod) vedie k rôznym klinickým manifestáciám.

Os rastového hormónu: hypotalamické peptidy regulujú vylučovanie rastového hormónu.
Rastový hormón:
- Peptid produkujúci hypofýzu, nachádzajúci sa najmä u detí a dospievajúcich.
- Účinok rastového hormónu je zameraný na reguláciu intermediárneho metabolizmu.
- Vedie k naštartovaniu komplexných intracelulárnych procesov.

Nedostatok sakrécie u detí spôsobuje nanizmus.
Nadbytok sekrécie u detí spôsobuje gigantizmus, u dospelých akromegáliu, najčastejšie spôsobený nádorom hypofýzy.

Dopamin:
- Vylučuje sa v tuberoinfundibulárnych neurónoch hypotalamu.
- Inhibítor prolaktínovej sekrécie.
Prolaktín:
- Proteín obsahujúci asi 200 aminokyselín.
- Vylučuje sa v hypofýze, stimuluje sekréciu materského mlieka.
Poruchy funkcie prolaktínu:
- Hyposekrécia nie je známa. Hyperprolaktinémia je častá.

Biochemická endokrinológia: model pre opis a štúdium funkcie ľudského organizmu na molekulárnej úrovni.
Znalosti o účinku hormónov sú dôležité pre klinickú prax.
Stanovovanie koncentrácie hormónov je základ modernej klinickej endokrinológie, miliardový biznis.
Biorytmus sekrécie hormónov je dôležitý pri ich stanovovaní.

Endokrinný systém má úlohu všeobecného regulátora. Obsahuje:
- Hypotalamickú a hypofyzárnu zložku.
- Endokrinné orgány vylučujúce vlastné hormóny.
- Cieľové tkanivá, na ktoré hormóny pôsobia.
Hormóny sú heterogénne molekuly – bielkovinového alebo tukového pôvodu.
Hlavný regulačný mechanizmus je spätná väzba, nadmerné alebo nedostatočné vylučovanie hormónov sa prejavuje klinickými syndrómami. Diagnostika endokrinopatií je založená na lab. stanovení koncentrácií hormónov.

Príklady ako stanovovanie koncentrácie hormónov, Cushingov syndróm, hypotyreóza, primárna adrenálna insuficiencia, tehotenstvo, polycystické ováriá, podávanie estrogénov v menopauze, ukazujú význam znalostí o biochémii hormónov pre klinickú prax.

Stimulus --> Tyreoidea / Nadobličky / Gonády / Rastový hormón / Prolaktín
Hormón (Periférna cirkulácia): T3, T4, Kortizol, Estradiol, testosterón, IGF1
- Endokrinné orgány: Syntéza a sekrécia; receptory cieľového orgánu.