Hormonok

Hormonok ( dr. görögül ὁρμάω  - mozgok, indukálok, mozgásba lendítek) - szerves természetű biológiailag aktív anyagok, amelyek a belső elválasztású mirigyek speciális sejtjeiben ( endokrin mirigyek ) termelődnek, bekerülnek a véráramba , kötődnek a célsejtek receptoraihoz, ill. szabályozó hatást fejt ki az anyagcserére és az élettani funkciókra. A hormonok humorális (vérrel terjedő) szabályozóként szolgálnak bizonyos folyamatok különböző szervekben. Vannak más definíciók is, amelyek szerint a "hormon" fogalmának értelmezése szélesebb:"a testsejtek által termelt vegyszerek jelzése, amelyek hatással vannak a test más részein lévő sejtekre" . Ez a meghatározás előnyösebbnek tűnik, mivel nemcsak sok, hagyományosan hormonként besorolt ​​anyagra vonatkozik: a keringési rendszertől megfosztott állatok hormonjaira (például orsóférgek ekdizonjai stb .), gerincesek hormonjaira , amelyek nem termelődnek az endokrin mirigyekben ( prosztaglandinok , eritropoetin stb.), növényi hormonok , de ez a meghatározás magában foglalja például az olyan anyagok osztályait is, mint az eikozanoidok , szteroidok stb.

A hormonok távoli hatásúak: a vérárammal a szervezet különböző szerveibe, rendszereibe bejutva szabályozzák az őket szintetizáló mirigytől távol található szerv működését, miközben a hormonok nagyon kis mennyisége is jelentős változást okozhat az aktivitásban. az orgona.

Történelem

Az endokrin mirigyek és hormonok aktív vizsgálatát T. Addison angol orvos kezdeményezte 1855 - ben . Addison volt az első, aki leírta a bronzbetegséget , amelynek tünete a bőr sajátos elszíneződése, oka pedig a mellékvesék működési zavara volt .

Az endokrinológia másik megalapítója K. Bernard francia orvos , aki a belső szekréció folyamatait és a test  - szervek megfelelő mirigyeit vizsgálta , amelyek bizonyos anyagokat a vérbe választanak ki .

Ezt követően egy másik francia orvos is hozzájárult ehhez a tudományághoz, C. Brown-Séquard , aki bizonyos betegségek kialakulását a belső elválasztású mirigyek elégtelen működésével hozta összefüggésbe, és kimutatta, hogy a megfelelő mirigyek kivonatai sikeresen alkalmazhatók a kezelésben. ezeknek a betegségeknek.

A jelen stádiumban rendelkezésre álló kutatási eredmények szerint a hormonok elégtelen vagy túlzott szintézise negatívan befolyásolja a szervezetben zajló anyagcsere-folyamatok szabályozásának hátterében álló molekuláris mechanizmusokat, és ez hozzájárul szinte az összes belső elválasztású mirigy betegség kialakulásához. .

Magát a "hormon" kifejezést W. Bayliss és E. Starling angol fiziológusok munkáiban használták először 1902 -ben .

A kutatók az általuk három évvel korábban felfedezett szekretin hormon tanulmányozása során vezették be . Ez a hormon a nyombélben termelődik, és bizonyos emésztőnedvek termelésének intenzitásáért felelős. Jelenleg a tudomány több mint 100, az endokrin mirigyek által termelt, hormonális aktivitással jellemezhető, anyagcsere folyamatokat szabályozó anyagot ismer.

Általános működési elvek

Ilyen vagy olyan külső vagy belső ingerek hatnak a szervezet receptoraira , és impulzusokat keltenek bennük , amelyek először a központi idegrendszerbe , majd a hipotalamuszba jutnak .

Az agynak ezen a részén termelődnek a távoli hormonális hatású elsődleges hatóanyagok - az ún. felszabadító faktorok , amelyek viszont az agyalapi mirigybe kerülnek . Jellemzőjük, hogy célba szállításuk nem az általános véráramlással, hanem a portális érrendszeren keresztül történik.

A felszabadító tényezők hatására az agyalapi mirigy trópusi hormonjainak termelése és felszabadulása felgyorsul vagy lelassul .

Ez utóbbi a vérbe jutva, és ezzel egy specifikus endokrin mirigyet elérve befolyásolja a szükséges hormon szintézisét.

A folyamat utolsó szakaszában a hormon a keringési rendszeren keresztül eljut bizonyos speciális szervekbe vagy szövetekbe (az úgynevezett "célpontokba"), és bizonyos reakciókat vált ki a szervezetben, legyenek azok élettani vagy például kémiai reakciók.

A hormonoknak a sejten belüli anyagcserére gyakorolt ​​hatásával kapcsolatos utolsó szakaszt meglehetősen hosszú ideig tanulmányozták a legkevésbé a fenti folyamat összes összetevője közül.

Ma már ismert, hogy a megfelelő célszövetekben specifikus kémiai struktúrák találhatók, amelyeknek helyei a hormonok megkötésére szolgálnak - az ún. hormon receptorok.

Általános szabály, hogy a glikoproteinek és gangliozidok szénhidrát - fragmensei speciális szakaszokként működnek .

A hormonok receptorok általi megkötése bizonyos biokémiai reakciókat vált ki, amelyeknek köszönhetően a hormon végső hatása megvalósul.

A receptorok lokalizációja ebben az esetben a hormon természetétől függ: szteroid természet esetén a receptorok a sejtmagban , fehérje vagy peptid esetén a külső felületen ( plazmamembrán ) helyezkednek el. A helytől függetlenül mindig egyértelmű szerkezeti és térbeli megfelelés van a receptor és a hormon között.

Időpont

A szervezetben a homeosztázis fenntartására , valamint számos funkció szabályozására használják őket (növekedés, fejlődés, anyagcsere, reakció a környezeti feltételek változásaira).

A hormonok hatásai

A modern koncepcióknak megfelelően a hormonokat biológiai hatásuk számos sajátossága jellemzi:

1. a hormonok hatása rendkívül alacsony koncentrációban, 10-6 és 10-12 M közötti tartományban nyilvánul meg;
2. a hormonális hatások megvalósítása fehérjereceptorokon és intracelluláris másodlagos hírvivőkön keresztül történik, amelyeket hírvivőknek is neveznek;
3. a hormonok hatását az enzimatikus katalízis vagy az enzimszintézis sebességének változtatásával fejtik ki  – bár maguk a hormonok sem nem enzimek, sem nem koenzimek ;
4. a központi idegrendszer szabályozza a hormonok működését, és döntően befolyásolja azok szervezetre gyakorolt ​​hatását;
5. a hormonok és az azokat termelő belső elválasztású mirigyek között közvetlen és visszacsatolásos kapcsolat is létezik, amely közös rendszerré egyesíti őket.

Az emlős hormonok a következő hatással vannak a szervezetre:

• serkentik vagy gátolják a növekedést
• befolyásolja a hangulatot
• stimulálják vagy gátolják az apoptózist
• stimulálják vagy gátolják az immunrendszert
• szabályozza az anyagcserét
• felkészíti a testet a párzásra, harcra, futásra és egyéb aktív tevékenységekre
• felkészíti a szervezetet a következő életszakaszra - pubertás, szülés és menopauza
• szabályozza a szaporodási ciklust
• éhség és jóllakottság érzését okozzák
• szexuális vágyat kelteni

A hormonok más hormonok termelését és kiválasztását is szabályozzák. A hormonok a szervezet belső környezetét ( homeosztázisát ) is állandó szinten tartják.

A hormonok funkcionális kölcsönhatásának néhány típusa: [1]

• szinergizmus - a hormonok ugyanabban az irányban hatnak ugyanarra a funkcióra (a vér glükózszintje növeli a glukagont és az adrenalint);
• antagonizmus - a hormonok ellentétes hatást fejtenek ki (glükagon és inzulin);
• megengedő hatás - az egyik hormon növeli a többi hormon aktivitását (a glükokortikoidok növelik a szívizom érzékenységét a katekolaminokra (adrenalinra).

Receptorok

Minden hormon a szervezetre vagy az egyes szervekre és rendszerekre gyakorolt ​​hatását a speciális receptorok segítségével fejti ki. A hormonreceptorok 3 fő osztályba sorolhatók:

• a sejt ioncsatornáihoz kapcsolódó receptorok ( ionotróp receptorok )
• olyan receptorok, amelyek enzimek , vagy enzimatikus funkciójú jelátalakító fehérjékhez kapcsolódnak ( metabotróp receptorok , pl. GPCR )
• a retinsav , a szteroid és a pajzsmirigyhormonok receptorai , amelyek a DNS -hez kötődnek és szabályozzák a géneket.

Minden receptorra jellemző az érzékenység visszacsatolási mechanizmuson keresztül történő önszabályozása - egy bizonyos hormon alacsony szintje esetén a szövetekben lévő receptorok száma és e hormonra való érzékenysége  automatikusan növeli a kompenzációt - ezt a folyamatot szenzibilizációnak (szenzibilizációnak) nevezik. receptorok. Ezzel szemben egy bizonyos hormon magas szintje esetén automatikusan kompenzációsan csökken a szövetekben lévő receptorok száma és érzékenysége erre a hormonra - ezt a folyamatot a receptorok deszenzitizációjának (deszenzitizációjának) nevezik.

A hormontermelés növekedése vagy csökkenése, valamint a hormonreceptorok érzékenységének csökkenése vagy növekedése, valamint a hormontranszport megsértése endokrin betegségekhez vezet .

Hatásmechanizmusok

Amikor a vérben lévő hormon eléri a célsejtet, kölcsönhatásba lép specifikus receptorokkal; a receptorok "olvassák a test üzenetét", és bizonyos változások elkezdődnek a sejtben. Minden egyes hormon kizárólag „saját” receptorainak felel meg, amelyek meghatározott szervekben és szövetekben találhatók - csak akkor, ha a hormon kölcsönhatásba lép velük, hormon-receptor komplex képződik.

A hormonok hatásmechanizmusa eltérő lehet. Az egyik csoportot olyan hormonok alkotják, amelyek a sejtek belsejében található receptorokhoz kötődnek – általában a citoplazmában . Ide tartoznak a lipofil tulajdonságokkal rendelkező hormonok, például a szteroid hormonok (szex, glüko- és mineralokortikoidok), valamint a pajzsmirigyhormonok . Mivel zsírban oldódnak, ezek a hormonok könnyen áthatolnak a sejtmembránon, és kölcsönhatásba lépnek a citoplazmában vagy a sejtmagban található receptorokkal. Vízben rosszul oldódnak, és a véren keresztül szállítva hordozófehérjékhez kötődnek.

Úgy gondolják, hogy ebben a hormoncsoportban a hormon-receptor komplex egyfajta intracelluláris reléként működik  - a sejtben kialakulva kölcsönhatásba lép a kromatinnal , amely a sejtmagokban található, és DNS-ből és fehérjéből áll. és ezáltal felgyorsítja vagy lelassítja bizonyos gének működését . Egy adott gén szelektív befolyásolásával a hormon megváltoztatja a megfelelő RNS és fehérje koncentrációját, és egyúttal korrigálja az anyagcsere folyamatokat .

Az egyes hormonok hatásának biológiai eredménye nagyon specifikus. Bár a célsejtben a hormonok általában kevesebb mint 1%-át változtatják meg a fehérjéknek és az RNS-nek, ez teljesen elegendő a megfelelő élettani hatás eléréséhez.

A legtöbb egyéb hormont három jellemző jellemzi:

• vízben oldódnak;
• nem kötődnek hordozófehérjékhez;
• a hormonfolyamatot azonnal megkezdik, amint a receptorhoz kapcsolódnak, amely lehet a sejtmagban, annak citoplazmájában, vagy a plazmamembrán felszínén.

Az ilyen hormonok hormon-receptor komplexének hatásmechanizmusa szükségszerűen magában foglal olyan mediátorokat, amelyek sejtválaszt indukálnak. A közvetítők közül a legfontosabbak a cAMP ( ciklikus adenozin-monofoszfát ), az inozitol-trifoszfát és a kalciumionok .

Tehát a kalciumionoktól mentes környezetben vagy olyan sejtekben, amelyekben nincs elegendő mennyiség, sok hormon működése gyengül; a kalcium intracelluláris koncentrációját növelő anyagok alkalmazásakor bizonyos hormonok hatásával azonos hatások jelentkeznek.

A kalciumionok közvetítőként való részvétele hatással van az olyan hormonsejtekre, mint a vazopresszin és a katekolaminok .

Feladatuk befejezése után a hormonok vagy lebomlanak a célsejtekben vagy a vérben, a májba szállítják , ahol lebomlanak, vagy végül elsősorban a vizelettel ürülnek ki a szervezetből (pl. adrenalin ).

Nómenklatúra és osztályozás

Jelenleg elég részletes információk állnak rendelkezésre a tudomány által ismert szinte valamennyi hormon kémiai természetéről, de ezek elnevezésének általános elvei még nem alakultak ki. Egy anyag szerkezetét pontosan tükrözi a kémiai neve, azonban általában nehézkes, nehezen használható és megjegyezhető; emiatt gyakrabban használnak triviális elnevezéseket, amelyek a hormon forrását (például „ inzulin ”) vagy a hormon szervezetben betöltött funkcióját (például prolaktin ) jelzik. Minden hipotalamusz hormonnak és néhány agyalapi mirigy hormonnak megvan a munkaneve.

A hormonok osztályokra való felosztását illetően különösen ismert egy anatómiai osztályozás, amely a hormonokat a szintézisüket végző specifikus mirigyekhez kapcsolja. Ezen az alapon izolálják a hipotalamusz, az agyalapi mirigy, a mellékvese hormonjait stb.. Megjegyzendő azonban, hogy ez a besorolás nem teljesen megbízható, mivel a hormonok például egy mirigyben szintetizálódhatnak, és felszabadulhatnak a másik vérét. Ezzel kapcsolatban egy alternatív rendszert fejlesztettek ki, amely a hormonok kémiai természetére támaszkodik [2] .

A kémiai szerkezet szerint az ismert gerinces hormonokat fő osztályokra osztják:

1. Szteroidok
2. Polién (többszörösen telítetlen) zsírsavak származékai
3. Aminosav származékok
4. Fehérje- peptid vegyületek

A gerinces hormonok szerkezete, vagy inkább alapjai gerinctelenekben, növényekben és egysejtű szervezetekben találhatók meg. Úgy tűnik, a hormonok szerkezete 3,5 milliárd évvel ezelőtt keletkezett, de hormonális funkciókat csak az elmúlt 500 millió évben szerzett az állatvilág filogenezisében . Ugyanakkor az evolúció folyamatában nemcsak a hormonvegyületek szerkezete, hanem funkciói is megváltoztak (Barrington, 1987). A fehérje-peptid hormonok kémiai szerkezete a legnagyobb változáson ment keresztül. A legtöbb esetben a magasabb gerincesek homológ hormonja képes fiziológiai hatásokat reprodukálni alacsonyabb gerincesekben, azonban ennek ellenkezője sokkal ritkábban figyelhető meg [3] .

Szteroid hormonok

Az ebbe az osztályba tartozó hormonok lipid jellegű policiklusos kémiai vegyületek, amelyek szerkezete egy szterán magon ( ciklopentán -perhidrofenantrén ) alapul, amely három telített hattagú gyűrűből (latinul A, B és C) és egy telített öttagú gyűrűből kondenzált. -tagú gyűrű (D). A szterán mag határozza meg a szteroid hormonok polimorf osztályának közösségét (egységét), a szteránváz viszonylag kis módosításainak kombinációja pedig az ebbe az osztályba tartozó hormonok tulajdonságainak eltérését [3] .

A zsírsavak származékai

Ezeket az instabil vegyületeket, amelyek lokálisan hatnak a sejtekre a termelőhelyük közelében, eikozanoidoknak is nevezik. Ide tartoznak a prosztaglandinok , tromboxánok és leukotriének .

Aminosavak származékai

Ez a hormoncsoport főként tirozin származékokból áll : adrenalin és noradrenalin , tiroxin stb. Az első kettőt a mellékvese, a harmadikat a pajzsmirigy szintetizálja .

Fehérje és peptid hormonok

A fehérje-peptid hormonok közé tartoznak a hasnyálmirigyhormonok ( glükagon , inzulin ), valamint a hipotalamusz és az agyalapi mirigy ( növekedési hormon , kortikotropin stb.). Összetételük a legkülönfélébb számú aminosavból állhat - 3-tól 250-ig vagy még több [2] .

Emberi hormonok

Az emberi hormonok egész életen át termelődnek.

A legfontosabbak listája:

Lásd még

• neurotranszmitter
• Autocoids
• gázadók
• növényi hormonok

Jegyzetek

1. ↑ Dmitrij Zsukov. A viselkedés biológiai alapjai. humorális mechanizmusok . — Liter, 2022-05-15. — 691 p. - ISBN 978-5-457-85316-4 .
2. ↑ 1 2 Berezov T. T. , Korovkin B. F. Biológiai kémia. - 2. kiadás - M . : Orvostudomány, 1990. - 528 p.
3. ↑ 1 2 Rozen V. B. Az endokrinológia alapjai . - 3. kiadás, átdolgozva. és további - M .: Orvostudomány, 1994. - S.  40 -93. — 384 p. - 5000 példány.  — ISBN 5-211-03251-9 .

Linkek

• A hormonok szintje a vérben
• Az endokrin rendszer hormonjai, oktatófilm
• Hormonok Előadássorozat. Shnol S.E.