Det endokrine System PDF

Det endokrine system Førsteamanuensis Thomas Sæther avd. for molekylærmedisin, IMB [email protected] Hva er målet med denne forelesningen? En kort innføring i endokrinologi og celle- kommunikasjon – det kommer mer senere. Hva betyr endokrin? Hva kjennetegner e...

Det endokrine system Førsteamanuensis Thomas Sæther avd. for molekylærmedisin, IMB [email protected] Hva er målet med denne forelesningen? En kort innføring i endokrinologi og celle- kommunikasjon – det kommer mer senere. Hva betyr endokrin? Hva kjennetegner et hormon? Hvilke typer hormoner har vi? Oversikt over noen viktige hormonelle systemer. Positiv og negativ feedbackregulering med eksempler på tilbakekoblingssløyfer. Hypotalamus og hypofysen (pituitary) og hvordan de kontrollerer andre organer.  Anbefalt litteratur Sand et al. Menneskets fysiologi (2. utg): kapittel 6 - Det endokrine systemet Forelesningsnotater Slides merket Til orientering er kun til orientering og for å vekke videre interesse  Endokrinologi inne læren om utsondre Endokrinologi: læren om hormoner som blir utsondret i kroppen. Hormon: en kjemiske budbringer som blir transportert i blodet og regulerer prosesser i kroppen.  Endokrin vs Eksokrin Endokrin: sekreteres inne i kroppen, altså inn i blodet (hormoner) Eksokrin: sekreteres ut av kroppen (svette). Tarmlumen og luftveiene regnes også som «utsiden» av kroppen  celler som produserer fordøyelsesenzymer er også eksokrine celler/kjertler. Endokrin Eksokrin  Eksempler på hormoner Kjønnshormoner: testosteron, østrogen, progesteron Hypofysen: gonadotropiner (FSH, LH), thyrotropin (TSH), veksthormon (GH), oksytosin Binyre: adrenalin, kortisol, Bukspyttkjertel: glukagon, insulin Thyroidea/skjoldbruskkjertelen: T3, T4 Hud/lever/nyre: Vitamin D3 Hormonhermere: anabole steroider (closterbol, nandrolon), xenoøstrogener (dietylstilbestrol, zearalenone)  Hva hormonene kontrollerer Homeostase: salt-, næringsstoff- og væskebalanse Kjønnsmodning / kimcelledifferensiering Kroppens respons på stress Kroppens utvikling Immunsystemet Metabolisme Pigmentering Følelser Vekst med mer… Spermiemodning i sædrørene  Etablering av endokrinologi (1905) De første hormonstudiene var fra GI - trakten: Sekretin (1902) og Gastrin (1905). Begrepet hormon ble lansert av Starling. Hormon er avledet fra det greske ordet Ὁρμή (ut: ormé) som betyr å vekke eller å sette i bevegelse. Ernest Starling William Bayliss Bayliss og Starling oppdaget at sekresjon av fordøyelsesenzymer fortsatt finner sted, selv om pankreas er denervert (alle nervene kuttet av) Det motbeviste datidens dogme som sa at alle funksjoner i kroppen var kontrollert av nerver. Observasjon: Sekretin fra S-celler i tolvfingertarmen stimulerer utskillelse av bikarbonat fra pankreas.  Ulike former for signalering Autokrin Parakrin Juxtakrin Neurotransmisjon Cellen produserer Cellen produserer To celler aktiverer Cellen produserer signalmolekylet. signalmolekylet. hverandre vha signalmolekylet. Samme celle Naboceller reseptorer og Postsynaptisk celle responderer. responderer. cytokiner responderer.  Ulike former for signalering Parakrin Juxtakrin Neurotransmisjon Endokrin Cellen produserer To celler aktiverer Cellen produserer Cellen produserer signalmolekylet. hverandre vha signalmolekylet. signalmolekylet som Naboceller reseptorer og Postsynaptisk celle transporteres til responderer. cytokiner responderer. målceller via blod.  Hormoner - endokrine signalmolekyler Produseres i andre vev enn der de virker Lages i endokrine celler/kjertler Transporteres via blodet Bindes til reseptorer på/i målcellene Langdistanse celle-celle kommunikasjon Produksjon Respons  Ulike typer hormoner Aminosyreforbindelser / biogene aminer: hormoner som er dannet fra aminosyrer, f.eks. trijodotyronin, adrenalin og noradrenalin (fra Tyr og Phe). Peptider og proteiner: hormoner som er sammensatt av flere/mange aminosyrer, f.eks. oksytosin, insulin og glukagon, LH og FSH. Steroider: hormoner som er dannet fra kolesterol, f.eks. testosteron, østrogen, glukokortikoider og mineralkortikoider. adrenalin insulin testosteron  Ulike typer reseptorer Hydrofile hormoner (peptider, aminosyrer) binder til reseptorer på cellemembran e.g. insulinreseptor Signaler inn i cellen Lipofile hormoner (steroider) binder til intracellulære/ kjernereseptorer e.g. vitamin D reseptor Reseptorer medierer hormoners effekt Mangel på hormonet eller mangel på reseptoren gir same fenotype: Behandling med veksthormon Mangel av Normal vekst Veksthormon (nanisme) Behandling med Mutasjon i veksthormon veksthormon Ingen effekt reseptoren (Laron syndrom)  Kroppens endokrine kjertler Hormoner blir syntetisert i kjertler som er spredt over hele kroppen Homoner reguleres på mange måter Ioner (eks: PTH) Metabolitter (eks: insulin) Stress (eks: adrenalin) Strekk (eks: oksytosin) Ioner: paratyroideahormon Sollys (eks: vitamin D) Hormoner (eks: mange)  Feedback-regulering Tilbakekoblingsregulering A Z Hormon A Hormon Z B Hormon C Hormon X Y Hormon B Hormon Y C X Negativ Feedback Positiv Feedback  Feedback-regulering Tilbakekoblingsregulering Negativ feedback Positiv feedback Homeostase/balanse Ubalanse Alle positive feedback-sløyfer må før eller siden brytes for å kunne bringe systemet tilbake til balanse/homeostase. Vi skal se på tre eksempler senere i MED1100 (amming, fødsel, menssyklus)  Feedback-regulering Tilbakekoblingsregulering Hypotalamus A 1) Hypothalamus-hormonet TRH stimulerer hypofysen til å lage TSH TRH 2) Hypofysehormonet TSH Hypofysen B T3/T4 stimulerer Tyroidea til å lage T3/T4 TSH 3) Tyroideahormon T3/T4 hemmer produksjon av Tyroidea C THR og TSH Hypotalamus-Hypofyse systemet Anatomiske lokalisasjon storhjernen (cerebrum) mellomhjernen (diencefalon) lillehjernen (cerebellum) hernestammen hypotalamus hypofyse (pituitary)  Nevrohypofysen (Baklappen) Består av nervefibre, gliaceller og blodårer Frigjør oksytosin (oxytocin) og vasopressin (ADH; antidiuretisk hormon) Nevrohormonene blir syntetisert i hypothalamus, transportert via axoner til nevrohypofysen der de frigjøres. Nevrohypofysen  Adenohypofysen (Forlappen) Består av endrokrine celler Frigjør FSH, LH, ACTH, GH og TSH Nevrohormoner fra hypothalamus transporteres i blod (portåresystemet, hypofysestilken) til forlappen. Her stimuleres celler til å lage hypofysehormoner som sendes ut i blodet til resten av kroppen. Adenohypofysen Hypotalamus-Hypofyse systemet Feedback (tilbakekobling) Feedback-regulering av GH-sekresjon GHRH Somatostatin (GHIH) GH Direkte Indirekte negativ negativ feedback feedback IGF-1  Uten feedback-regulering: Gigantisme Ektopisk høye nivåer av GH før vekststopp (før lukking av epifyseskiver) Skyldes som oftest en hypofysetumor De lange benene blir ekstremt lange: Robert Wadlow 272 cm Til orientering  Viktige endokrine kjertler: binyren Ligger på øvre nyrepol Bestå av binyremarg (på latin: medulla) og binyrebark (på latin: cortex) Barken produserer steroidhormoner (kortisol, aldosteron, kjønnshormoner) Margen produserer katekolaminer (adrenalin, noradrenalin)  Bukspyttkjertelen - Pankreas Bukspyttkjertelen er en kjertel med både endokrine og eksokrine funksjoner. De eksokrine cellene (utførselskanaler) sekrerer fordøyelsesenzymer ut i tynntarmen. De endokrine alfacellene produserer og skiller ut peptidhormonet glukagon. De endokrine betacellene produserer og skiller ut peptidhormonet insulin. Rekombinant humant insulin: 10 mrd doser/år  Hva er viktig å huske fra forelesningen Hormoner bidrar til kjemisk kommunikasjon mellom celler/organer. Hormoner transporteres via blod. Denne formen for kommunikasjon går mye saktere enn nerveimpulser. Hormoner kan deles inn i tre klasser (peptid, aminosyrederivater, steroider). Hormoner virker via reseptorer (cellemembran, intracellulære). Hormoner kan reguleres av hormoner, lys, ioner, nerveimpulser, glukose mm. Viktig prinsipp i regulering av hormonnivåer er tilbakekobling (pos og neg). Feil i tilbakekoblingen resulterer ofte i sykdom.