A neuroendokrin jelátviteli rendszer Hipotalamusz Hipofízis
Pajzsmirigy Mellékpajzsmirigy Zsírszövet Mellékvese Hasnyálmirigy Vese Petefészek
Here
Hormon felszabadulási kaszkád
Félelem Fájdalom
Fertőzés Központi idegrendszer
Hipofízis
Vérzés Hipoglikémia
Adenokortikotrop hormon (ACTH) (μ g)
Hipotalamusz Mellékvese Cortikotropinfelszabadító hormon (CRH) (ng)
Kortisol (mg)
Izom
Máj
Zsírszövet
A hormonok osztályozása Szintetikus útvonal
A hatás módja Plazmamembrán receptor és másodlagos hírvivő
Típus
Példa
Peptid
Inzulin, glukagon
Prohormon proteolitikus hasítása
Catekolamin
Adrenalin
Tirozinból
Eikozanoid
PGE
Arahidonsavból
Szteroid
Tesztoszteron Koleszterinből
D vitamin
1,25-dihidroxi- Koleszterinből kolekalciferol
Retinoid
Retinsav
Tirid
Trijódtironin Tiroglobulinból
Magreceptor és transzkripciós szabályozás
A vitaminból
Nitrogén oxid Nitrogén oxid Argininból
Citoszol receptor és másodlagos hírvivő
Katekolamin hormonok szintézise és hatása Tirozin
L-DOPA Noradrenalin
Dopamin Adrenalin
Élettani hatás Szívritmus fokozódik Vérnyomás nő Légutak kitágulnak
Metabolikus hatás Glikogén lebontás nő (izom, máj) Glikogén szintézis leáll (izom, máj) Glukoneogenezis leáll Glikolízis nő Zsírsav mobilizálás nő (zsírszövet) Glukagon szekréció nő Inzulin szekréció csökken
Eikozanoidok szintézise és hatása Foszfolipidek Foszfolipáz A2 Arahidonsav (20:4)
Tromboxánok Leukotriének Prosztaglandinok Vérlemezke funkció Simaizom összehúzódás Simaizom szabályozása, (belek, légutak és trahea) összehúzódás véralvadás Anafilaxia (súlyos (belek és méh) immunválasz) Fájdalom és gyulladás mediálása
Szteroid hormonok szintézise és hatása Koleszterin
Progeszteron
Tesztoszteron
Aldoszteron Kortizol Ösztradiol (glukokortikoid) (mineralokortikoid) (nemi hormon) Vér elektrolit Szénhidrát és zsír Szexuális fejlődés és koncentrációja metabolizmus, viselkedés Antiinflammatorikus Reproduktív és hatás kapcsolatos funkciók
D vitamin hormon szintézise és hatása 7-Dehidrokoleszterin UV fény
D 3 vitamin (kolekalciferol)
25-Hidroxikolekalciferol
1,25-Dihidroxikolekalciferol A paratiroid hormonal együtt a Ca 2+ háztartásban vesz 2+ részt: Ca koncentráció szabályozása a vérben és beépülés szabályozása a csontokba
Retinoid hormonok szintézise és hatása β-Karotin
Vitamin A (retinol)
Retinsav Szabályozza a fehérjeszintézist, növekedést és diferenciációt. Felnőtt célpontok: szemlencse, bőr, immun rendszer, valamint a tüdő és trahea epitéliuma
Peptid hormonok proteolitikus szintézise Pro-opiomelanokortin (POMC) gén
Szignál peptid
Endorfin
Met-enkefalin
Tiroid hormonok szintézise és hatása Tiroglobulin-Tyr
Tiroglobulin-Tyr-I (Jódozott Tyr)
Tiroxin (T4), trijódtironin (T3)
Stimulálja az energiatermelést, különösen a májban és az izomban
A hormonhatás három mechanizmusa
NO szintáz Plazma membrán
1
másodlagos hírvivő (pl. cAMP)
Arginin
2
3
megváltozott génkifejeződés
Mag Megváltozott enzimaktivitás
Megváltozott fehérje mennyiség
Hem
Oldható guanilil cikláz
Citrulin
Tipikus szteroid hormon receptor
Transzkripciót DNS kötő aktiváló (66-68 as (változó) konzervatív)
Hormon kötő (változó hossz és szekvencia)
Ösztrogén Válasz Elem konszenzus szekvencia 5’-AGGTCANNNTGACCT-3’
Az adrenalin jel átvitele Adrenalin kötődik a receptorához
cAMP fehérje aktiválja foszforiláció és a PKA-t enzimaktivitás változás okozza a celluláris választ A cAMP lebomlik, megszűnik a sejtválasz
A Gs -en a GDP A Gsα az adenilát cAMP termelődik ciklázhoz GTP-re kapcsolódik és azt cserélődik Foszfoaktiválja diészteráz
A ß-adrenerg receptor deszenzitizációja Adrenalin kötésekor a G fehérje komplex szétesik
A Gsβγ megköti a βARK-ot, ami foszforilálja a receptor karboxi terminálisát
βarr hozzákötődik a receptorhoz
Az arresztin ledisszociál, a receptor defoszforilálódik és újra a felszinre kerül
A sejtbe endocitózissal bekerül a receptor arresztin komplex
A génkifejeződés szabályozása inzulin által Az inzulin receptor inzulint köt és autofoszforilálódik Az inzulin receptor foszforilálja az IRS-1 fehérjét Fehérje-fehérje interakciókon keresztül aktiválódik a Ras
A Ras foszforilálja a Raf-1-et A Raf-1 foszforilálja MEK-et, az meg az ERK-et
A foszforilált ERK a magba transzlokálódik és aktivál nukleáris DNS-kötő transzaktivátorokat Megváltozik a génkifejeződés
A vércukor glikogénné alakulásának szabályozása miocitában Kapilláris Miocita
inzulin
Vérglukóz, inzulin és glukagon értékek a nap során egy egészséges, normálisan táplált emberben étkezés Plazma glukóz mM
Plazma glukagon pg/mL
Plazma inzulin μU/mL
étkezés
étkezés
Inzulin és glukagon szekréció szabályozása Faktor
Táplálkozás: glukóz 5mM glukóz 5mM amino savak zsírsavak
Inzulin
Glukagon
+ + +
+ + 0
Hormonok/neurotranszmitterek: Gyomor/bél + adrenalin noradrenalin -
0 + +
Diabetes osztályozása Klinikai szempontból a két fő osztály: 1-es típusú – abszolút inzulin deficiencia (hasnyálmirigy Langerhans szigetek -sejtjeinek elvesztése). 2-es típusú – relatív inzulin deficiencia és/vagy inzulin rezisztencia. valamint Gesztációs Diabetes (csak terhesség alatt).
Az inzulin deficiencia és/vagy rezisztencia hatásai Muscle: glukóz felvétel glikogén szintézis
Zsírszövet: glukóz felvétel lipogenezis és észteresítés
Máj: glikogén szintézis & glikolízis glukoneogenezis
Az inzulin deficiencia további metabolikus hatásai Izom: aminosav felvétel & fehérje szintézis ( proteolízis)
Zsírszövet: észteresítés ( lipolízis)
Máj: glukoneogenezis az izom fehérjék aminosavaiból ketogenezis a zsírszövet zsírsavaiból
Következmények: izom sorvadás & súly csökkenés hiperglikémia (magas vércukor szint) ketózis (magas keton szint vérben, vizeletben, leheletben)
Hiperglikémia klinikai következményei Akut - metabolikus: • • •
glukózuria (glukóz szint meghaladja a vesék küszöbértékét) poliuria (túlzott vizelet kiválasztás) polidipszia (szomjúság)
Krónikus - mikrovaszkuláris megbetegedés: • • •
szembetegségek, beleértve a retinopátiát vese (nefropátia) perifériás idegrendszer (neuropátia)
Krónikus - makrovaszkuláris megbetegedés: • • •
koronária betegség szélütés/szívinfarktus rossz perifériás keringés (lábakban)
A jóllakott állapot agyhoz, zsírszövethez, izomhoz
Hasnyálmirigy
Máj
aminosavak zsírok
Agy
aminosavak
Fehérje szintézis
Belek
Nyirok rendszer
Zsírszövet Izom
Az éhező állapot
aminosavak
Fehérjék
keton testek
Fehérjék
keton testek
keton testek
Plazma koncentráció (mM)
Energiaforrás éhezés során
Ketontestek
Glukóz
Zsírsavak
Éhezéssel töltött napok
Az agy energiafelhasználása
Az agy energiaellátása normál diéta és éhezés során Éhezés Ketontestek Normál diéta Glukóz
Na+– K+ATPáz
Lipostat elmélet a testsúly szabályozásában Étel Zsír szintézis
Zsírszövet
Zsír égetés Energia, hő
Defectív leptin produkció vagy receptor hatás eredménye OB/OB egerek
leptin kezelt
Hipotalamusz – szírszövet komunikáció
Hipotalamusz
Idegi jel szimpatikus neuronon keresztül
Hipofízis hátsó lebenye
leptin (véráramban) Hipofízis elülső lebenye
Zsírszövet
Zsírsejt válasza idegi ingerre Adrenerg
Noradrenalin
Hő
Adenilát cikláz
Adipocita Protein kináz A Zsírsavak
Hormon szenzitív lipáz
Szétkapcsoló fehérje (UCP) Az UCP gén megnövekedett expressziója
A testsúly szabályozás sémája Többet egyél
Izom, zsírszövet, máj
Kevesebbet egyél
Élelem bevitel
Energia felhasználás
Gyomor Vastagbél
Hasnyálmirigy
Zsírszövet
Az adiponektin hatása Adiponektin
Izom Zsírsav felvétel
Máj Glikolízis
Oxidáció
Glukoneogenezis
Glukóz felvétel
Zsírsav szintézis
Az izommunkához szükséges energiatermelés Erős izommunka Izom glikogén Nyugalom, vagy enyhe izommunka Zsírsavak, ketontestek, vércukor
Laktát
Foszfokreatin Erős izommunka Kreatin
izomösszehúzódás
Szívizom elektronmikroszkópos képe
A Cori ciklus Izom: a glikolízis ATP-t termel az aktivitáshoz
Aktivitás Pihenés
Laktát Foszfokreatin
Glikogén
Kreatin
Vérlaktát Vérglukóz
Laktát
Glukóz
Máj: a pihenés alatt zsírból termelt ATP-t glukóz termelésre használja
