Hormoner

definition

Hormoner er messenger stoffer, der dannes i kirtler eller specialiserede celler i kroppen. Hormoner bruges til at overføre information til kontrol af metabolisme og organfunktioner, hvor hver type hormon tildeles en passende receptor på et målorgan. For at komme til dette målorgan frigives hormoner normalt i blodet (endokrine). Alternativt virker hormonerne på naboceller (parakrin) eller selve den hormonproducerende celle (autocrin).

Klassifikation

Afhængig af deres struktur er hormoner inddelt i tre grupper:

• Peptidhormoner og Glycoprotein hormoner
• Steroidhormoner og calcitriol
• Tyrosinderivater

Peptidhormoner består af protein (peptid = protein), Glycoprotein-hormoner har også en sukkerrester (protein = æggehvide, glykys = sød, "sukkerrester"). Efter dannelsen opbevares disse hormoner oprindeligt i den hormonproducerende celle og frigives kun (udskilles) når det er nødvendigt.
Steroidhormoner og calcitriol er imidlertid derivater af kolesterol. Disse hormoner opbevares ikke, men frigives direkte efter deres produktion.
Tyrosinderivater ("tyrosinderivater") som den sidste gruppe af hormoner inkluderer catecholamines (Adrenalin, noradrenalin, dopamin) såvel som skjoldbruskkirtelhormoner. Rygben i disse hormoner består af tyrosin, a aminosyre.

Generel virkning

Hormoner styrer et stort antal fysiske processer. Disse inkluderer ernæring, stofskifte, vækst, modning og udvikling. Hormoner påvirker også reproduktion, præstationsjustering og kroppens indre miljø.
Hormoner dannes oprindeligt enten i såkaldte endokrine kirtler, i endokrine celler eller i nerveceller (Neuroner). Endokrin betyder, at hormonerne frigives "indad", dvs. direkte ind i blodbanen og dermed når deres destination. Transporten af ​​hormonerne i blodet er bundet til proteiner, hvor hvert hormon har et specielt transportprotein.
Når hormonerne når målorganet, udfoldes deres virkning på forskellige måder. Først og fremmest kræves det en såkaldt receptor, som er et molekyle, der har en struktur, der matcher hormonet. Dette kan sammenlignes med “nøgle- og låseprincippet”: hormonet passer nøjagtigt som en nøgle i låsen, receptoren. Der er to forskellige typer receptorer:

• Celleoverfladeceptorer
• intracellulære receptorer

Afhængig af hormontypen er receptoren placeret på celleoverfladen af ​​målorganet eller i cellerne (intracellulær). Peptidhormoner og catecholaminer har celleoverfladeceptorer, mens steroidhormoner og skjoldbruskkirtelhormoner binder sig til intracellulære receptorer.
Celleoverfladeceptorer ændrer deres struktur efter hormonbindingen og indstiller på denne måde en signalkaskade i bevægelse inde i cellen (intracellulært). Reaktioner med signalforstærkning finder sted via mellemliggende molekyler - såkaldte “second messengers” - så den faktiske virkning af hormonet endelig opstår.
Intracellulære receptorer er placeret inden i cellen, så hormonerne først skal krydse cellemembranen ("cellevæg"), der grænser op til cellen for at binde til receptoren. Efter at hormonet er blevet bundet, ændres genlæsningen og proteinproduktionen der er påvirket af det af receptorhormonkomplekset.
Virkningen af ​​hormonerne reguleres via aktivering eller deaktivering, idet den oprindelige struktur ændres ved hjælp af enzymer (katalysatorer til biokemiske processer). Hvis hormoner frigøres på deres dannelsessted, sker dette enten i en allerede aktiv form, eller alternativt aktiveres de perifert af enzymer. Hormonerne deaktiveres for det meste i leveren og nyrerne.

Funktioner af hormoner

Er hormoner Messenger-stoffer af kroppen. De bruges af forskellige organer (for eksempel skjoldbruskkirtlen, binyrerne, testiklerne eller æggestokkene) og frigivet i blodet. På denne måde distribueres de til alle områder af kroppen. De forskellige celler i vores organisme har forskellige receptorer, som specielle hormoner binder og dermed transmitterer signaler. På denne måde fx Cyklus eller den Regulerer stofskiftet. Nogle hormoner virker også på vores hjerne og påvirke vores opførsel og vores følelser. Nogle hormoner er endda kun IM Nervesystem at finde og formidle overførsel af information fra en celle til den næste til den såkaldte synapser.

Handlingsmekanisme

a) Celleoverfladeceptorer:

Efter den til Glycoproteiner, peptider eller katekolaminer Hvis hormonerne, der hører til cellen, har bundet sig til deres specifikke celleoverfladeceptor, finder en række forskellige reaktioner den ene efter den anden i cellen sted. Denne proces er kendt som Signalkaskade. Stoffer involveret i denne kaskade kaldes "anden messenger"(Second messenger-stoffer), analogt med"første messenger”(Første messenger-stoffer) kaldes hormoner. Ordinaltallet (første / sekund) henviser til sekvensen for signalkæden. I begyndelsen er de første messenger-stoffer hormoner, den anden følger på forskellige tidspunkter. Den anden messenger inkluderer mindre molekyler som lejr (zyclic EN.denosinemonophsophat), cGMP (zyclic Guanosinemonopphosphat), IP3 (JEG.nositoltripphosphat), DAG (D.jeg-encylGlycerin) og calcium (Ca).
For lejr-medieret signalvej for et hormon er deltagelse af såkaldt koblet til receptoren G-proteiner påkrævet. G-proteiner består af tre underenheder (alfa, beta, gamma), som har bundet et BNP (guanosindiphsophat). Med hormonreceptorbinding udveksles BNP til GTP (guanosintriphosphat), og G-proteinkomplekset nedbrydes. Afhængig af om G-proteinerne er stimulerende (aktiverende) eller inhiberende (inhiberende) aktiveres eller inhiberes en underenhed enzymetder har begunstiget adenylyl-cyclase. Når aktiveret, producerer cyclasen cAMP; når den hæmmes, finder denne reaktion ikke sted.
cAMP fortsætter selv signalkaskaden initieret af et hormon ved at stimulere et andet enzym, proteinkinase A (PKA). Dette kinase er i stand til at fastgøre phosphatrester til substrater (phosphorylering) og på denne måde initiere aktivering eller inhibering af enzymer nedstrøms. Samlet set forstærkes signalkaskaden mange gange over: et hormonmolekyle aktiverer en cyclase, der - med en stimulerende virkning - producerer flere cAMP-molekyler, som hver aktiverer flere proteinkinaser A.
Denne reaktionskæde slutter, når G-proteinkomplekset er nedbrudt GTP til BNP såvel som ved enzymatisk inaktivering af lejr ved phosphodiesterase. Stoffer ændret med phosphatrester frigøres fra det vedhæftede phosphat ved hjælp af fosfatfaser og når således deres oprindelige tilstand.
Den anden messenger IP3 og DAG opstå på samme tid. Hormoner, der aktiverer denne vej, binder til en Gq-proteinkoblet receptor.
Dette G-protein, der også består af tre underenheder, aktiverer enzymet phospholipase efter hormonreceptorbinding C-beta (PLC-beta), som spalter IP3 og DAG fra cellemembranen. IP3 fungerer på cellens calciumlagre ved at frigive det kalk, den indeholder, hvilket igen starter yderligere reaktionstrin. DAG har en aktiverende effekt på enzymproteinkinase C (PKC), som udstyrer forskellige substrater med fosfatrester. Denne reaktionskæde er også kendetegnet ved en styrkelse af kaskaden. Slutten af ​​denne signalkaskade nås med selv-nedlukning af G-proteinet, nedbrydningen af ​​IP3 og hjælp af fosfataser.

b) intracellulære receptorer:

Steroidhormoner, calcitriol og Skjoldbruskkirtelhormoner har receptorer placeret i cellen (intracellulære receptorer).
Receptoren for steroidhormoner er i en inaktiveret form som såkaldt Varmestokprotein (HSP) er bundet. Efter hormonbinding er disse HSP'er opdelt, så hormonreceptorkomplekset i cellekernen (kerne) kan vandre. Der gøres læsning af visse gener muligt eller forhindret, så dannelsen af ​​proteiner (genprodukter) enten aktiveres eller hæmmes.
calcitriol og Skjoldbruskkirtelhormoner binder til hormonreceptorer, der allerede er i cellekernen og repræsenterer transkriptionsfaktorer. Dette betyder, at de initierer genlæsning og dermed proteindannelse.

Hormonelle kontrolkredsløb og hypothalamus-hypofyse-system

Hormoner er integreret i såkaldte hormonelle kontrolkredsløbder kontrollerer deres dannelse og distribution. Et vigtigt princip i denne sammenhæng er den negative feedback af hormonerne. Med feedback mener vi, at hormonet udløses svar (signal) den hormonfrigørende celle (Signalsender) rapporteres tilbage (tilbagemeldinger). Negativ feedback betyder, at når der er et signal, frigiver signaltransmissionen færre hormoner, og dermed er den hormonelle kæde svækket.
Endvidere påvirkes størrelsen af ​​den hormonelle kirtel af de hormonelle kontrolsløjfer og tilpasses således til kravene. Det gør dette ved at regulere celletal og cellevækst. Hvis antallet af celler stiger, kaldes dette hyperplasi og falder som hypoplasi. Med øget cellevækst forekommer hypertrofi, med cellekrympning, dog hypotrofi.
Dette præsenterer en vigtig hormonel kontrolsløjfe Hypothalamic-hypofyse system. Af hypothalamus repræsenterer en del af Hjerne repræsenterer det Hypofyse er Hypofyse, som er i en Forreste lob (adenohypophysis) og en Posterior lob (neurohypophysis) er struktureret.
Nervestimulering af centralnervesystemet nå hypothalamus som et "skiftepunkt". Dette udfoldes igen gennem Liberine (Frigørelse af hormoner = frigivelse af hormoner) og statiner (Frigør hæmmende hormoner = Frigivelseshæmmende hormoner) dens virkning på hypofysen.
Liberiner stimulerer frigivelsen af ​​hypofysehormoner, statiner hæmmer dem. Som et resultat frigøres hormoner direkte fra den bageste del af hypofysen. Den forreste hypofyse løfter sine messenger-stoffer ud i blodet, der når det perifere endeorgan via blodcirkulationen, hvor det tilsvarende hormon udskilles. For hvert hormon er der et specifikt liberin-, statin- og hypofysehormon.
De bageste hypofysehormoner er

• ADH = antidiuretisk hormon
• Oxytocin

Det Liberine og Statiner af hypothalamus og nedstrømshormoner i den forreste hypofyse er:

• Gonadotropin frigivende hormon (Gn-RH)? Follikelstimulerende hormon (FSH) / luteiniserende hormon (LH)
• Thyrotropin frigivende hormoner (TRH)? Prolactin / skjoldbruskkirtelstimulerende hormoner (TSH)
• somatostatin ? hæmmer prolactin / TSH / GH / ACTH
• Væksthormon frigiver hormoner (GH-RH)? Væksthormon (GH)
• Corticotropin frigivende hormoner (CRH)? Adrenocorticotropic hormon (ACTH)
• Dopamin ? hæmmer Gn-RH / prolactin

Hormonernes rejse begynder i hypothalamushvis liberiner virker på hypofysen. "Mellemhormoner" produceret der når det perifere hormondannelsessted, der producerer "sluthormoner". Sådanne perifere steder for dannelse af hormoner er for eksempel skjoldbruskkirtel, det æggestokke eller den Adrenal cortex. "Endehormoner" inkluderer skjoldbruskkirtelhormonerne T3 og T4, Østrogener eller den Minerale kortikoider binyrebarken.
I modsætning til den beskrevne rute er der også hormoner uafhængige af denne hypothalamus-hypofyse-akse, som er underlagt andre kontrolsløjfer. Disse inkluderer:

• Pankreatiske hormoner: Insulin, glukagon, somatostatin
• Nyrehormoner: Calcitriol, erythropoietin
• Parathyroidhormoner: Parathyroidhormon
• andre skjoldbruskkirtelhormoner: Calcitonin
• Leverhormoner: Angiotensin
• Adrenal medulla hormoner: Adrenalin, noradrenalin (catecholamines)
• Binyrebarkhormon: aldosteron
• Gastrointestinale hormoner
• atriopeptin = atrialt natriuretisk hormon i atriumens muskelceller
• Pineal melatonin (Epiphysis)

Skjoldbruskkirtelhormoner

Det skjoldbruskkirtel har forskellige opgaver aminosyrer (Protein byggesten) og sporelementet jod At fremstille hormoner. Disse har en række virkninger på kroppen og er især nødvendige for normal vækst, udvikling og stofskifte.

Skjoldbruskkirtelhormoner har indflydelse på næsten alle celler i kroppen og giver for eksempel en Forøgelse af hjertestyrke, en normal knoglemetabolisme for en stabilt skelet og a tilstrækkelig varmeudviklingat opretholde kropstemperatur.

På børn Skjoldbruskkirtelhormonerne er især vigtige, da de er for Udvikling af nervesystemet og Kropsvækst (se også: Væksthormoner) er påkrævet. Som et resultat, hvis et barn fødes uden en skjoldbruskkirtel og ikke behandles med skjoldbruskkirtelhormoner, udvikles alvorlige og irreversible mentale og fysiske handicap og døvhed.

Triiodothyroxin T3

Af de to hormoner, der er produceret af skjoldbruskkirtlen, repræsenterer dette T3 (triiodthyronin) er den mest effektive form. Det stammer fra det andet og hovedsageligt dannede skjoldbruskkirtelhormon T4 (Tetraiodothyronin eller thyroxin) ved at opdele et jodatom. Denne konvertering udføres af Enzymersom kroppen fremstiller i de væv, hvor thyroideahormonerne er nødvendige. En høj enzymkoncentration sikrer en omdannelse af den mindre effektive T4 til den mere aktive form T3.

Tyroxin T4

Det tetraiodthyronin (T4), som normalt kaldes thyroxin er den mest producerede form af skjoldbruskkirtlen. Den er meget stabil og kan derfor transporteres godt i blodet. Det er dog klart mindre effektiv end T3 (tetraiodthyronin). Det omdannes til dette ved at opdele et jodatom ved hjælp af specielle enzymer.

Hvis skjoldbruskkirtelhormoner, for eksempel på grund af a underfunktion skal normalt udskiftes Thyroxin- eller T4-præparater, da disse ikke nedbrydes så hurtigt i blodet, og individuelle væv kan aktiveres efter behov. Thyroxin kan også virke direkte på cellerne som det andet skjoldbruskkirtelhormon (T3). Imidlertid er effekten betydeligt mindre.

Calcitonin

Calcitonin fremstilles af celler i skjoldbruskkirtlen (såkaldte C-celler), men det er faktisk ikke et skjoldbruskkirtelhormon. Det adskiller sig markant fra disse i sin opgave. I modsætning til T3 og T4 med deres forskellige effekter på alle mulige kropsfunktioner, er calcitonin kun til Calciummetabolisme ansvarlig.

Det frigives, når calciumniveauerne er høje og sikrer, at det sænkes. Hormonet opnår dette for eksempel ved at hæmme aktiviteten af ​​de celler, der frigiver calcium ved nedbrydning af knoglestoffet. I nyrer Calcitonin tilvejebringer også en øget udskillelse af calcium. i Tarmfunktion det hæmmer optagelsen af Sporstof fra mad ind i blodet.

Calcitonin har en Modstander med modsatte funktioner, der fører til en stigning i calciumniveauer. Det handler om det Parathyroidhormonfremstillet af parathyreoidea kirtler. Sammen med D-vitamin de to hormoner regulerer calciumniveauet. Et konstant kalkniveau er meget vigtigt for mange kropsfunktioner, såsom musklernes aktivitet.

Calcitonin spiller en anden rolle i meget specielle tilfælde Diagnose af skjoldbruskkirtelsygdomme til. I en bestemt form for kræft i skjoldbruskkirtlen er calcitoninniveauet ekstremt højt, og hormonet kan fungere som et Tumormarkører tjene. Hvis skjoldbruskkirtlen er blevet fjernet ved operation hos en patient med skjoldbruskkirtelkræft, og en opfølgningsundersøgelse afslører markant forhøjede calcitoninniveauer, er dette en indikation af, at kræftceller stadig forbliver i kroppen.

Adrenalhormoner

Binyrerne er to små, hormonproducerende organer (såkaldte endokrine organer), som skylder deres navn på deres placering ved siden af ​​højre eller venstre nyre. Der produceres og frigøres forskellige messenger-stoffer med forskellige funktioner for kroppen.

mineralkortikoider

De såkaldte mineralsk kortikoider er en vigtig type hormon. Hovedrepræsentanten er det aldosteron. Det virker hovedsageligt på nyrerne og er der for at regulere Saltbalance væsentligt involveret. Det fører til en reduceret levering af natrium via urinen og igen en øget udskillelse af kalium. Da vand følger natrium, påvirker aldosteronet i overensstemmelse hermed mere vand gemt i kroppen.

En mangel på mineralsk kortikosteroider, for eksempel i en binyresygdom som denne Addisons sygdom, fører følgelig til høj kalium og lave natriumniveauer og lavt blodtryk. Konsekvenserne kan omfatte Circulations kollaps og Hjertearytmier være. Hormonerstatningsterapi skal derefter finde sted, for eksempel med tabletter.

glukokortikoider

Blandt andet dannes de såkaldte glukokortikoider i binyrerne (Andre navne: kortikosterodi, kortisonderivater). Disse hormoner påvirker næsten alle celler og organer i kroppen og øger motivation og evne til at udføre. For eksempel hæver de Blodsukkerniveau ved at stimulere sukkerproduktionen i leveren. De har også en antiinflammatorisk effekt, der bruges til behandling af mange sygdomme.

Anvendes f.eks. Til behandling af astma, hudsygdomme eller inflammatorisk tarmsygdom menneskeskabte Brugte glukokortikoider. Disse er for det meste kortison eller kemiske modifikationer af dette hormon (for eksempel Prednisolon eller budesonid).

Hvis kroppen er en for stort beløb eksponering for glukokortikoider kan forårsage negative effekter som f.eks osteoporose (Tab af knoglesubstans), højt blodtryk og Fedtlagring på hovedet og bagagerummet. For høje hormonniveauer kan forekomme, når kroppen producerer for mange glukokortikoider, som i sygdommen Cushings sygdom. Oftere skyldes imidlertid et for stort udbud af behandling med kortison eller lignende stoffer over en længere periode. Der kan dog accepteres bivirkninger, hvis fordelene ved behandlingen opvejer fordelene. Med en kortvarig Corstison-terapi er der normalt ingen bivirkninger at frygte.

Hormonrelaterede sygdomme

Forstyrrelser i hormonmetabolismen kan i princippet enhver Endokrin kirtel påvirke. Disse lidelser kaldes endokrinopatier og manifesterer sig normalt som over- eller underfunktion af hormonelle kirtler af forskellige årsager.
Som et resultat af den funktionelle forstyrrelse øges eller formindskes hormonproduktionen, hvilket igen er ansvarlig for udviklingen af ​​det kliniske billede. En ufølsomhed af målcellerne overfor hormonerne er også en mulig årsag til endokrinopati.

Insulin: Et vigtigt klinisk billede relateret til hormonet insulin er Diabetes mellitus (DiabetesÅrsagen til denne sygdom er en mangel eller ufølsomhed af cellerne for hormonet insulin. Som et resultat er der ændringer i glukose, protein og fedtstofskifte, som på lang sigt forårsager alvorlige ændringer i blodkarene (mikroangiopati), Nerver (polyneuropati) eller sårheling. Påvirkede organer er blandt andre nyre, hjerte, øje og hjerne. Skader forårsaget af diabetes manifesterer sig i nyrerne som såkaldt diabetisk nefropati, som er forårsaget af mikroangiopatiske ændringer.
Diabetes forekommer i øjnene som diabetisk retinopati til dage, er ændringer i retina (nethinde), som også er forårsaget af mikroangiopati.
Diabetes mellitus behandles med administration af insulin eller medicin (orale antidiabetika).
Som et resultat af denne behandling, overdosering af insulin forekommer, hvilket forårsager ubehag hos både diabetikere og raske mennesker. En insulinproducerende tumor (insulinom) kan forårsage en overdosis af dette hormon. Konsekvensen af ​​dette overskydende insulin er på den ene side et fald i blodsukkeret (hypoglykæmi) på den anden side et fald i kaliumniveauet (hypokalæmi). Hypoglykæmi manifesterer sig som sult, rysten, nervøsitet, svedtendens, hjertebanken og en stigning i blodtrykket.
Derudover er der en reduceret kognitiv præstation og endda tab af bevidsthed. Da hjernen er afhængig af glukose som den eneste energikilde, resulterer langtidshypoglykæmi i hjernen. H
ypokalæmi forårsaget som en anden konsekvens af overdosis insulin Hjertearytmier.