Generalităţi

Glanda endocrina sau tesutul Hormon

Tiroida -tetraiodtironina T4-triiodtironina T3

Paratiroida -parathormonul

Medulosuprarenala -adrenalina

Testicul -testosterona

Ovar -estradiol-progesterona

Adenohipofiza -hormon de creştere-prolactina

-gonadotropine-tireotropina

Neurohipofiza -vasopresina-oxitocina

Principalii hormoni si glande (tesuturi) care ii produc:

Glanda endocrina sau tesutul Hormon

Hipotalamus -hormon eliberator ( RH, TRH, CRH)

-hormon inhibitor (RIH, GH-RIH)

Pancreas -insulina-glucagonul

Creier -neuropeptide diverse

Epifize -melatonina

Stomac -gastrina

Intestin -secretina-colecistokinina

Placenta -gonadotropina corionica-hormonul lactogen placentar

Imuno -peptide natriuretrice

• Sistemul nervos şi sistemul hormonal- prin mijloacele proprii dar

interdependente au rolul de a coordona răspunsurile celulelor,ţesuturilor la semnalele venite din mediul extern sau intern.

• În sistemul hormonal comunicarea moleculară se face între

- o celulă (endocrină) care produce şi secretă o moleculă semnal (hormon)

- ce celulă situată la distanţă (celula ţintă)

- Hormonul fiind transportat între celula secretorie şi celula ţintă prin sistemul circulator.

• Sistemul hormonal e alcătuit din -glande endocrine-hormoni circulanţi-ţesuturile ţintă.

• De regula hormoni sunt produşi de

- celule

- grupuri de celule specializate unuia sau a mai multor hormoni (glande endocrine).

• Toate celelalte ţesuturi (ficat, rinichi, inimă etc.) au capacitatea de a elibera molecule semnal pentru alte celule. 

• O celulă aptă să răspundă la un semnal hormonal e denumit celula ţinta pentru acel hormon.

• Unii hormoni acţionează- în mod specific numai asupra unui tip de celule- alţii constituie semnale externe pentru o varietate mai

mare de celule.

• Transportul hormonilor

• -pe cale sanguină• -circulă în plasmă în stare liberă( hormoni

peptidici şi catecolaminele) • - transportaţi de proteine specifice

(hormoni steroidici, hormoni tiroidieni, vitamina D şi formele sale active ).

Proteinele de transport au specificitate înaltă pentru un hormoni sau un grup de hormoni.

Reglarea secreţiilor hormonale

• Secreţia unui hormon suferă fluctuaţii în raport cu diverşi factori.

• Eliberarea hormonului dintr-o celulă secretoare este controlată prin funcţionarea unor mecanisme de feed-back.

• Majoritatea glandelor endocrine ( tiroida, gonadele, cortexul andrenalelor ) sunt controlate prin intermediul hipofizei anterioare care produce hormoni tropi, cu funcţie de reglare a activităţii glandei periferice.

• Nivelurile plasmatice ale hormonilor periferici variază în mod invers cu cele ale tropinelor hipofizare.

• Relaţiile feed-back între adenohipofiza şi glandele endocrine aflate sub controlul acesteia se stabilesc atât direct cât şi prin intermediul hormonilor hipotalamici care stimulează eliberarea de tropine sau inhibă eliberarea acestora.

• Secreţia hormonilor hipotalamici este controlat prin feed-back negativ atât de hormonul glandei periferice, cât şi de tropina hipofizară.

• Hipotalamusul primeşte impulsuri pentru secreţia hormonilor proprii din regiunile învecinate ale sistemului nervos central, realizându-se o interconectare neuroendocrină.

• Activitatea secretorie a paratiroidei, a pancreasului endocrin este reglată de parametrul biologic pe care îl controlează, glicemia, calcemia.

• Creşterea glicemiei declanşează eliberare de insulină cu acţiune hipogilcemiantă.

• Parathormonul este eliberat cu răspuns la hipocalcemie, că prin acţiunea sa hipercalcemiantă să redreseze calcemia.

• Hormoni steroizi• sunt toți derivați din colesterol.• Cu excepţia de vitamina D, conţin toți acelaşi inel

ciclopentanopenantren şi sistemul de numerotare ca la colesterol.

• Etapa reglatoare a transformării colesterolului cu C27 la C 18 -, 19 -, şi 21 la hormoni steroizi (nomenclatura desemnată de C cu un număr care indică numărul de atomi de carbon, de exemplu, C19 pentru androstan) este clivajul ireversibil al C6 din colesterol, care produce pregnenolona (C21) și izocaproaldehida .

Pregnenolona: derivă din colesterolprecusorul steroizilor C18, C19 and C21.

Progesteron:produs din pregnenolonă secretată de către corpul galbeninduce faza secretorie a endometrului pregătind mucoasa pentru nidaţie (faza luteală a ciclului ovarian)stimulează creşterea şi dezvoltarea acinilor glandelor mamare

Aldosteron:principalul hormon mineralocorticoid produs din progesteron în zona glomerulară a corticosuprarenalei,măreşte reabsorbţia de Na

Testosteronul:hormonul androgensecretat de testicolerezultă din progesteronăimprimă şi dezvoltă caracterele sexuale masculine primare şi secundare

Estradiol:hormonul estrogen, produs în ovar determină caracterele sexuale secundare feminine .

Cortizol:hormon sintetizat dinprogesteron în zona fasciculată a corticosuprarenaleiparticipă la reacţiile de adaptare a organismului la condiţiile stres creşte TA şi reabsorbţia de Nanumeroase efecte asupra sistemului imunitar

Mecanismul de acţiune a hormonilor steroizi

 

Caracteristici:• substanţe apolare• traverseaza uşor membrana celulară• în citoplasmă se fixează de structuri proteice receptoare

specifice peptide monocatenare .• Capătul- polar -hormoni -bazic N-terminal(lizină,arginină,histidină)- ADN-ul

nuclear.

Pentru manifestarea efectelor, complexele formate sunt:

• activate-fosforilarea peptidului receptor (proteinkinaza).

• inactivate-defosforilare (fosfoproteinfosfataza).

Ionii molibdenici inhibă activitatea enzimei,ca urmare prelungesc activitatea hormonilor steroizi.

• În urma fosforilării lor complexele receptor-hormon se transportă prin intermediul canalelor reticulului endoplasmatic în nucleu,unde se fixează de ADN.

• Cuplarea este inhibată competitiv de vitamina B6.

• Prin această translocaţie hormoni steroizi îşi exercită efectele asupra materialului genetic.

• Aceste acţiuni se manifestă prin: depresare a unor gene temporar modificarea funcţiilor unor gene în acţiune.Moleculele hormonilor se eliberează din complexul fixat pe

ADN,peptidele vehiculate se descompun.

Acțiunea hormonilor steroizi

Hormoni care reglează metabolismul calciului

• Concentraţia Ca în lichidul extracelular este mentinut la valori constante în ciuda fluctuaţiilor în aport, excreţia şi depozitarea Ca în oase.

• Homeostaza Ca extracelular este asigurat de hormonul paratiroidian, calcitonina şi 1,25-dihidroxi-colecalciferolul, care acţionează asupra osului, rinichiului şi intestinului.

• 1,25-dihidroxi-colecalciferol:» -derivat al vitaminei D3.» -un hormon liposolubil cu o structură

înrudită cu a steroizilor şi mecanismul de acţiune la nivel celular este similar.

» -ţesutul ţintă este intestinul unde promovează absorbţia Ca şi a fosfatului, translocarea din lumen în spaţiul extracelular.

HO

Vitamin D3

Alimentatie

HO

OH

25(OH) D3

ficat

25OHază

OHHO

OH

1,25(OH)2 D3

(hormon activ )

rinichi1-OHază

HO 7

ProvitaminaD3

(7-dehidrocolesterol: Intermediar in sinteza colesterolului)

UV lumină

piele

Etapele metabolismului vitamin D3

Receptor specific in intestin, oase, rinichi

Ca: absorbție intestinală reabsorbție renală

PO4:Absorbție intestinalăReabsorbție renală

OH-ază = hidroxilază

Hormonii steroizi sunt secretaţi de:

• Corticosuprarenală (mineralocorticoizi, glucocorticoizi, hormonii sexuali)

• testicul (hormonii androgeni)

• ovar (hormonii estrogeni)

• placentă (hormonii luteali)

Glandele suprarenale sunt alcătuite din două regiuni distincte cu origini embriologice, având structuri şi funcţii diferite.

Porţiunea- corticală ( 90% din glandă) se dezvoltă din mesoderm şi produce hormoni de natură steroidică.

- medulara este de origine nervoasă elaborează substanţe numite catecolamine:

-dopamine -noradrenalina (norepinefrina) -adrenalina (epinefrina)

Glandele suprarenaleGlandele suprarenale

• Corticosurarenala• Medulosurarenala

Biosinteza • Hormonii steroizi au la bază, ca şi colesterolul scheletul

ciclopentanoperhidrofenantrenic.

• Catena laterală este mai scurtă decât la colesterol sau lipseşte complet,molecula formată din 21,19,18 atomi de C.

Hidrocarbura policiclică cu - 21 atomi de C de la care derivă hormonii CSR şi luteali se numeşte pregnan.

- 19 atomi de C de la care derivă hormonii androgeni se numeşte androstan.Au în poziţia 17 o grupare ceto (17 cetosteroizi ).

-18 atomi de C de la care derivă hormonii estrogeni se numeşte estran.

Sursa de colesterol pentru sinteza hormonilor steroizi

Sinteza de hormoni steroizi

colesterolliber

colesterol esterificat

Sinteza de colesterol

LDL

Denumirea comună Denumirea veche

Denumirea curentă

Enzimă de clivare; dezmolază P450SCC CYP11A1

3 beta-hidroxisteroid dehidrogenază

3 beta-HSD 3 beta-HSD

17 α-hidroxilază/17,20 liază P450C17 CYP17

21-hidroxilază P450C21 CYP21A2

11 β-hidroxilază P450C11 CYP11B1

Aldosteron sintază P450C11AS CYP11B2

Aromatază P450aro CYP19

• Sinteza porneşte de la colesterol.

• Sub acţiunea unei hidrolaze din colesterol esterificat se desprinde colesterolul liber.

• Un cărăuş proteic îl transporta în mitocondrii.• Sub acţiunea unei colesterol-desmolaze se transformă în

pregnenolon.

• Pregnenolonul în REN trece în progesteron printr-un proces de dehidrogenare.

• Progesteronul în- zona glomerulară formează aldosteron. - zona fasciculată şi reticulară formează

cortizoli şi androgeni

Sinteza hormonilor steroizi• Pregnenolona se transforma prin 3 căi

diferite în funcție de tipul de hormoni ( mineralcorticoizi, glucocorticoizi sau androgeni) care urmează sa fie sintetizați:

pregnenolonă 17-hidroxipregnenolonă dehidroepiandrosteronă

progesteron androstenedionă

glucocorticoizimineralocorticoizi (cortizol) (aldosteron)

17-hidroxilază liază

3-hidroxisteroid dehidrogenază

21-hidroxilază

11-hidroxilază

18 hidroxilază/oxidază

• În cortexul suprarenal se află un număr mare de steroizi, dar aceia care sunt secretaţi în cantităţi suficiente pentru a exercita acţiuni hormonale sunt:

- glucocorticoizi -cortizolul efecte asupra metabolismului glucidic lipidic, proteic

- mineralocorticoizi-aldosteronul metabolismului mineral

- hormonii sexuali -dehidroepiadrenosterona -androstendiona -estrogeni cu influenţă redusă

asupra procesului de reproducere

• Insuficienţa corticosuprarenaliană este cunoscut sub numele de boala Addison şi este o afecţiune în care se sintetizează o cantitate insuficientă de hormoni steroizi.

• Boala se caracterizează prin scădere în greutate,oboseală,hipotensiune, modificări ale pielii cu zone de hiperpigmentare.

• Lipsa unei terapii de substituţie hormonală cu steroizi poate provoca moartea (în 1-2 săptămâni).

Hormonii glucocorticoizi

• Cortexul suprarenalei, la adult este alcătuit din trei zone distincte histologic:

-un strat exterior (zona glomerulară)secretă mineralocorticoizi.

-unul median (zona fasciculată)-zona reticulară

• Zona fasciculata şi zona reticulară produc glucocorticoizi şi hormonii sexuali.

• Zona externă şi cele două zone interne se comportă ca două unităţi separate prin produsele secretate şi prin mecanisme reglatori.

• Cortizolul exercită asupra metabolismului intermediar multiple acţiuni, anabolice şi catabolice după:

- natura ţesutului - a stării organismului - în funcţie de concentraţiile altor hormoni.

• Acţiunea cea mai clară este:– stimularea gluconeogenezei hepatice – asupra proteinelor hepatice are acţiune

anabolică. – inhibă trecerea glucozei sanguine în ţesutul

adipos, în muschi, ceea ce duce la hiperglicemie.

– la nivelul ţesutului adipos, cortizolul exercită actiune lipolitică, cu eliberare de glicerol şi acizi graşi în sânge.

– creşterea ratei metabolismului proteic determină sporirea excreţiei azotului rezultat şi inducţia enzimelor din ciclul ureogenetic

• Cortizolul în sângele circulant este aproape în totalitate legat proteic.– mică parte este fixat de albumină – 90% vehiculat de transcortina(CBP cortisol binding

protein)– produs în principal în celulele zonei fasciculate şi modic

la nivelul zonei reticulate.– poate fi transformat reversibil în cortizon, produs cu

activitate biologică mică

• În afara efectelor metabolice, la concentraţii mai mari decât cele fiziologice, cortizolul (hidrocortizona) exercită acţiuni antiinflamatoare şi imunosupresive care stau la baza utilizării terapeutice a corticosteroizilor sau a compuşilor înrudite obţinuţi prin sinteză.

Structura

Hidrocortizon

O=C

O =

HO OH

CH2 OH

Hormonii mineralocorticoizi

Aldosteronul

• Participă la menţinerea homeostazei hidrice şi electrolitice.• Ţesutul principal, ţintă, pentru aldosteron, este rinichiul, la nivelul

tubilor renali (distali şi colectori).• Se produce în zona glomerulară ,dar intermediarii sintezei acestui

hormon ,corticosteron,18 hidrocortizon este posibil să fie produşi şi în zonele fasciculată şi reticulată.

• Creşte - absorbţia activă de sodiu - reabsorbţia pasivă a clorului - eliminarea potasiului

• Retenţia de sodiu antrenează şi retenţia osmotică de apă.

• Controlul secreţiei de aldosteron are loc prin mecanisme distincte de acelea care operează în cazul glucocorticoizilor.

• Acest control se realizează prin sistemul renină-angiotensină care are un rol deosebit în reglarea fluidului extracelular şi al presiuni sanguine.

• Aldosteronul creşte reabsorbţia Na+ în tubii renali, cu eliminarea ionilor K+ şi H+.

• El stimulează în condiţii normale retenţia de Na+ în glandele sudoripare şi în celulele mucoase ale colonului.

• Secreţia de aldosteron este stimulată de volumul lichidului extracelular.

• Hiposodemia, hipovolemia, şi reducerea consecutivă a presiunii de distensie la nivelul unor receptori renali aparatul juxtaglomerular localizat în pereţi arteriolelor aferente determină secreţia de renină.

• Renina acţionează asupra angiotensinogenului, o globulină produsă în ficat şi eliberează angiotensina I.

• Sub acţiunea enzimei de conversie se transformă în angiotensină II.

• Aceasta acţionează direct asupra zonei glomerulare a cortexului suprarenal şi determină secreţia de aldosteron.

• Efectul este cel de creştere a retroresorbţiei de sodiu pe tot traiectul tubilor renali şi de favorizare a eliminării ionilor de potasiu şi de hidrogen.

Aldosterona

O=HC C=O

=O

CH2-OH

HO

Hormoni sexuali:

• Sunt hormoni steroizi reprezentaţi de : - testiculari-androgeni - ovarieni- estrogeni -progesterona.• Sunt transportaţi în plasmă sub formă legată de

proteine transportoare specifice proteine fixatoare a hormonilor sexuali(sex hormon binding protein ).

Hormoni androgeni

• Principalul hormon androgen testicular este testosteronul, dar testiculul mai secretă cantitate mică de dihidrotestosteronă

• Sunt hormoni sexuali masculini sintetizaţi de celulele interstiţiale (Leydig) din testicul.

Testosterona

Dihidrotestosterona

O=

OH

O=

OH

OH

• Alţi steroizi produşi de cortexul suprarenalei intermediari în sinteza testosteronei din testicul sunt :

- dehidroepiandrosterona

- androstendiol

- androstendiona

Dehidroepiandrosterona

androstendiol

O

=

HO

OH

androstendiona O=

• Testosteronul controlează: -procesele fundamentale necesare dezvoltării

şi funcţionării organelor sexuale -apariţiei şi intreţinerii caracterelor sexuale

secundare -spermatogenezei.

• Androgenii stimulează sinteza proteică, acţiune deosebit de puternică la pubertate, care duce la dezvoltarea oaselor şi musculaturii scheletice.

Hormonii ovarieni

• Aceşti hormoni sunt de două grupe: - estrogeni - progesteron

• Pe lângă sinteza ovariană, estrogenii se mai formează în cantităţi mici, testicul, corp galben, placentă.

• În timpul gestaţiei unitatea feto-placentară sintetizează cantităţi mari de progesteronă.

• Estrogenii sunt steroli cu 18 atomi de carbon (lipseşte gruparea metil din poziţia 10 ).

Estradiol

Estrona

HO

HO

OH

O

=

Progesteronul este un steroid cu 21 atomi de carbon, secretat de

corpul galben şi placentă.

progesterona

O=

CH3

C=O

• Hormoni ovarieni controlează: -dezvoltarea aparatului reproducător

feminin -apariţia şi menţinerea caracterelor

sexuale secundare -reglează, ciclul ovarian, fecundaţia,

gestaţia, naşterea şi lactaţia. • Estrogenii şi progesteronul

acţionează fie sinergic fie antagonist.

Sinteza hormoni steroizi adrenali din colesterol.

Sinteza hormonilor sexuali masculini de la nivelul celulelor Leydig din testicule.

• P450SSC, 3β-DH3β-hidroxisteroid dehidrogenază tip 1 , şi P450c17 sunt aceleaşi enzime necesare sintezei de hormoni steroizi corticoizi

• 17,20-liaza are aceeaşi acţiune cu a CYP17A1• Aromataza (denumită şi estrogen sintetaza) este

CYP19A1. • 17-ketoreductaza denumită şi 17β-hidroxisteroid

dehidrogenaza tip 3 (gene symbol HSD17B3).• Numele 5α-reductazei este 5α-reductaza tip 2 (gene

simbol SRD5A2).

Sinteza hormonilor sexuali feminini din ovar.Producerea testosteronului şi a androstendionei din colesterol

urmează acceaşi cale de sinteză cu a hormonilor sexuali masculini.

Aromataza (estrogen sintetaza) este CYP19A1.