ormoni

definizione

Gli ormoni sono sostanze messaggere che si formano nelle ghiandole o nelle cellule specializzate del corpo. Gli ormoni vengono utilizzati per trasferire le informazioni per controllare il metabolismo e le funzioni degli organi, a ciascun tipo di ormone viene assegnato un recettore adatto su un organo bersaglio. Per raggiungere questo organo bersaglio, gli ormoni vengono solitamente rilasciati nel sangue (endocrino). In alternativa, gli ormoni agiscono sulle cellule vicine (paracrino) o la stessa cellula che produce l'ormone (autocrino).

Classificazione

A seconda della loro struttura, gli ormoni sono divisi in tre gruppi:

• Ormoni peptidici e Ormoni glicoproteici
• Ormoni steroidei e calcitriol
• Derivati ​​della tirosina

Gli ormoni peptidici sono costituiti da proteina (peptide = proteina), Gli ormoni glicoproteici hanno anche un residuo zuccherino (proteine ​​= albume d'uovo, glykys = dolce, "residuo zuccherino"). Dopo la loro formazione, questi ormoni vengono inizialmente immagazzinati nella cellula che produce l'ormone e rilasciati (secreti) solo quando necessario.
Ormoni steroidei e il calcitriolo, invece, sono derivati ​​del colesterolo. Questi ormoni non vengono immagazzinati, ma rilasciati subito dopo la loro produzione.
I derivati ​​della tirosina ("derivati ​​della tirosina") poiché l'ultimo gruppo di ormoni includono le catecolamine (Adrenalina, norepinefrina, dopamina) così come gli ormoni tiroidei. La spina dorsale di questi ormoni è costituita dalla tirosina, a amminoacido.

Effetto generale

Gli ormoni controllano un gran numero di processi fisici. Questi includono nutrizione, metabolismo, crescita, maturazione e sviluppo. Gli ormoni influenzano anche la riproduzione, la regolazione delle prestazioni e l'ambiente interno del corpo.
Gli ormoni si formano inizialmente nelle cosiddette ghiandole endocrine, nelle cellule endocrine o nelle cellule nervose (neuroni). Endocrino significa che gli ormoni vengono rilasciati “verso l'interno”, cioè direttamente nel flusso sanguigno e quindi raggiungono la loro destinazione. Il trasporto degli ormoni nel sangue è legato alle proteine, con ogni ormone dotato di una speciale proteina di trasporto.
Una volta nell'organo bersaglio, gli ormoni manifestano i loro effetti in modi diversi. Prima di tutto, ciò che è richiesto è un cosiddetto recettore, che è una molecola che ha una struttura che corrisponde all'ormone. Questo può essere paragonato al "principio chiave e serratura": l'ormone si inserisce esattamente come una chiave nella serratura, il recettore. Esistono due diversi tipi di recettori:

• Recettori della superficie cellulare
• recettori intracellulari

A seconda del tipo di ormone, il recettore si trova sulla superficie cellulare dell'organo bersaglio o all'interno delle cellule (intracellulare). Gli ormoni peptidici e le catecolamine hanno recettori sulla superficie cellulare, mentre gli ormoni steroidei e gli ormoni tiroidei si legano ai recettori intracellulari.
I recettori della superficie cellulare cambiano la loro struttura dopo il legame ormonale e in questo modo mettono in moto una cascata di segnali all'interno della cellula (intracellulare). Le reazioni con l'amplificazione del segnale avvengono tramite molecole intermedie - i cosiddetti "secondi messaggeri" - in modo che finalmente si verifichi l'effetto effettivo dell'ormone.
I recettori intracellulari si trovano all'interno della cellula, quindi gli ormoni devono prima attraversare la membrana cellulare ("parete cellulare") che delimita la cellula per legarsi al recettore. Dopo che l'ormone è stato legato, la lettura del gene e la produzione di proteine ​​da essa influenzata vengono modificate dal complesso recettore-ormone.
L'effetto degli ormoni è regolato tramite attivazione o disattivazione, in quanto la struttura originale viene modificata con l'aiuto di enzimi (catalizzatori di processi biochimici). Se gli ormoni vengono rilasciati nel loro luogo di formazione, ciò avviene in una forma già attiva o, in alternativa, vengono attivati ​​perifericamente dagli enzimi. Gli ormoni sono per lo più disattivati ​​nel fegato e nei reni.

Funzioni degli ormoni

Sono gli ormoni Sostanze messaggere del corpo. Sono utilizzati da vari organi (per esempio tiroide, surrene, testicoli o ovaie) e rilasciato nel sangue. In questo modo si distribuiscono a tutte le zone del corpo. Le diverse cellule del nostro organismo hanno diversi recettori a cui si legano speciali ormoni e quindi trasmettono segnali. In questo modo, ad esempio, il Ciclo o il Regola il metabolismo. Alcuni ormoni agiscono anche sul nostro cervello e influenzare il nostro comportamento e i nostri sentimenti. Alcuni ormoni sono anche solo IM Sistema nervoso per trovare e trasmettere il trasferimento di informazioni da una cella all'altra alla cosiddetta Sinapsi.

Meccanismo di azione

a) Recettori della superficie cellulare:

Dopo il al Glicoproteine, peptidi o catecolamine Se gli ormoni appartenenti alla cellula si sono legati al loro recettore specifico della superficie cellulare, nella cellula si verificano una moltitudine di reazioni diverse una dopo l'altra. Questo processo è noto come Cascata del segnale. Le sostanze coinvolte in questa cascata sono chiamate "secondo messaggero"(Sostanze del secondo messaggero), in analogia al"primo messaggero“(Le prime sostanze messaggere) chiamate ormoni. Il numero ordinale (primo / secondo) si riferisce alla sequenza della catena del segnale. All'inizio, le prime sostanze messaggere sono ormoni, le seconde seguono in momenti diversi. Il secondo messaggero include molecole più piccole come campo (zyclic UN.denosinemonophsophat), cGMP (zyclic soluanosinemonopfosfato), IP3 (IO.nositoltripfosfato), DAG (D.ioun'cilsollicerina) e calcio (Circa).
Per il campoil percorso del segnale mediato di un ormone è la partecipazione del cosiddetto accoppiato al recettore Proteine ​​G. necessario. Le proteine ​​G sono costituite da tre subunità (alfa, beta, gamma), che hanno vincolato un PIL (guanosina difsofato). Con il legame del recettore ormonale, il PIL viene scambiato con GTP (guanosina trifosfato) e il complesso della proteina G si scompone. A seconda che le proteine ​​G siano stimolatorie (attivanti) o inibitorie (inibitrici), una subunità viene attivata o inibita enzimache hanno preferito adenilil ciclasi. Quando attivata, la ciclasi produce cAMP; quando inibita, questa reazione non ha luogo.
Lo stesso cAMP continua la cascata del segnale avviata da un ormone stimolando un altro enzima, la proteina chinasi A (PKA). Questo kinase è in grado di attaccare i residui di fosfato ai substrati (fosforilazione) e in questo modo avviare l'attivazione o l'inibizione degli enzimi a valle. Nel complesso, la cascata del segnale viene amplificata molte volte: una molecola ormonale attiva una ciclasi, che - con un effetto stimolante - produce diverse molecole di cAMP, ognuna delle quali attiva diverse protein chinasi A.
Questa catena di reazioni termina quando il complesso della proteina G si è disgregato GTP per PIL così come per inattivazione enzimatica del campo dalla fosfodiesterasi. Le sostanze modificate dai residui di fosfato vengono liberate dal fosfato attaccato con l'aiuto delle fasi di fosfato e raggiungono così il loro stato originale.
Il secondo messaggero IP3 e DAG sorgono allo stesso tempo. Gli ormoni che attivano questo percorso si legano a un recettore accoppiato a proteine ​​Gq.
Questa proteina G, che consiste anche in tre subunità, attiva l'enzima fosfolipasi dopo il legame del recettore ormonale C-beta (PLC-beta), che scinde IP3 e DAG dalla membrana cellulare. L'IP3 agisce sulle riserve di calcio della cellula rilasciando il calcio in essa contenuto, che a sua volta avvia ulteriori fasi di reazione. DAG ha un effetto attivante sull'enzima protein chinasi C (PKC), che equipaggia vari substrati con residui di fosfato. Questa catena di reazione è anche caratterizzata da un rafforzamento della cascata. La fine di questa cascata di segnali viene raggiunta con l'auto-spegnimento della proteina G, la degradazione dell'IP3 e l'aiuto delle fosfatasi.

b) recettori intracellulari:

Ormoni steroidei, calcitriol e Ormoni tiroidei hanno recettori situati nella cellula (recettori intracellulari).
Il recettore degli ormoni steroidei è in una forma inattivata, come viene chiamato Proteina da shock termico (HSP) sono vincolati. Dopo il legame ormonale, questi HSP vengono scissi, in modo che il complesso recettore ormone nel nucleo cellulare (nucleo) può fare escursioni. Lì, la lettura di determinati geni è resa possibile o impedita, in modo che la formazione di proteine ​​(prodotti genici) sia attivata o inibita.
calcitriol e Ormoni tiroidei si legano ai recettori ormonali già presenti nel nucleo cellulare e rappresentano fattori di trascrizione. Ciò significa che avviano la lettura del gene e quindi la formazione delle proteine.

Circuiti ormonali di controllo e sistema ipotalamo-ipofisi

Gli ormoni sono integrati nei cosiddetti circuiti di controllo ormonaleche ne controllano la formazione e la distribuzione. Un principio importante in questo contesto è il feedback negativo degli ormoni. Per feedback si intende che l'ormone è stato attivato risposta (segnale) la cellula che rilascia l'ormone (Trasmettitore di segnale) viene riportato indietro (risposta). Feedback negativo significa che quando c'è un segnale, il trasmettitore del segnale rilascia meno ormoni e quindi la catena ormonale è indebolita.
Inoltre, la dimensione della ghiandola ormonale è influenzata dai circuiti di controllo ormonale e quindi adattata alle esigenze. Lo fa regolando il numero di cellule e la crescita cellulare. Se il numero di cellule aumenta, ciò è noto come iperplasia e diminuisce come ipoplasia. Con l'aumento della crescita cellulare, si verifica l'ipertrofia, con il restringimento cellulare, tuttavia, l'ipotrofia.
Questo presenta un importante ciclo di controllo ormonale Sistema ipotalamo-ipofisario. Del Ipotalamo rappresenta parte del Cervello rappresentalo Ghiandola pituitaria è il Ghiandola pituitaria, che si trovano in un file Lobo anteriore (adenohypophysis) e uno Lobo posteriore (neuroipofisi) è strutturato.
Stimoli nervosi del sistema nervoso centrale raggiungere l'ipotalamo come "punto di commutazione". Questo a sua volta si svolge attraverso Liberine (Rilascio di ormoni = rilascio di ormoni) e statine (Rilascio di ormoni inibitori = Ormoni che inibiscono il rilascio) il suo effetto sulla ghiandola pituitaria.
Le liberine stimolano il rilascio di ormoni ipofisari, le statine li inibiscono. Di conseguenza, gli ormoni vengono rilasciati direttamente dal lobo posteriore della ghiandola pituitaria. Il lobo anteriore dell'ipofisi rilascia le sue sostanze messaggere nel sangue, che raggiungono l'organo terminale periferico attraverso la circolazione sanguigna, dove viene secreto l'ormone corrispondente. Per ogni ormone esiste una specifica liberina, statina e ormone ipofisario.
Gli ormoni ipofisari posteriori sono

• ADH = ormone antidiuretico
• Ossitocina

Il Liberine e Le statine dell'ipotalamo e gli ormoni a valle dell'ipofisi anteriore sono:

• Ormone di rilascio della gonadotropina (Gn-RH)? Ormone follicolo stimolante (FSH) / Ormone luteinizzante (LH)
• Ormoni che rilasciano la tireotropina (TRH)? Prolattina / ormoni stimolatori della tiroide (TSH)
• Somatostatina ? inibisce la prolattina / TSH / GH / ACTH
• Ormone della crescita che rilascia ormoni (GH-RH)? Ormone della crescita (GH)
• Ormoni che rilasciano corticotropina (CRH)? Ormone adrenocorticotropo (ACTH)
• La dopamina ? inibisce Gn-RH / prolattina

Inizia il viaggio degli ormoni Ipotalamole cui liberine agiscono sulla ghiandola pituitaria. Gli "ormoni intermedi" prodotti lì raggiungono il sito di formazione dell'ormone periferico, che produce gli "ormoni finali". Tali siti periferici di formazione di ormoni sono, per esempio tiroide, il ovaie o il Corteccia surrenale. Gli "ormoni finali" includono gli ormoni tiroidei T3 e T4, estrogeni o il Corticoidi minerali la corteccia surrenale.
A differenza del percorso descritto, esistono anche ormoni indipendenti da questo asse ipotalamo-ipofisi, soggetti ad altri circuiti di controllo. Questi includono:

• Ormoni pancreatici: Insulina, glucagone, somatostatina
• Ormoni renali: Calcitriolo, eritropoietina
• Ormoni paratiroidi: Ormone paratiroideo
• altri ormoni tiroidei: calcitonina
• Ormoni del fegato: angiotensina
• Ormoni del midollo surrenale: Adrenalina, noradrenalina (catecolamine)
• Ormone della corteccia surrenale: L'aldosterone
• Ormoni gastrointestinali
• Atriopeptin = ormone natriuretico atriale delle cellule muscolari degli atri
• Melatonina pineale (Epifisi)

Ormoni tiroidei

Il tiroide ha il compito di diverso aminoacidi (Blocchi di proteine) e l'oligoelemento iodio Per produrre ormoni. Questi hanno una moltitudine di effetti sul corpo e sono particolarmente necessari per la normale crescita, sviluppo e metabolismo.

Gli ormoni tiroidei hanno un impatto su quasi tutte le cellule del corpo e, ad esempio, ne forniscono uno Aumento della forza del cuore, uno normale metabolismo osseo per un scheletro stabile e a generazione di calore sufficienteper mantenere la temperatura corporea.

A Bambini Gli ormoni tiroidei sono particolarmente importanti in quanto lo sono per il Sviluppo del sistema nervoso e il Crescita del corpo (Guarda anche: Ormoni della crescita) sono necessarie. Pertanto, se un bambino nasce senza una ghiandola tiroidea e non viene trattato con ormoni tiroidei, si sviluppano disabilità mentali e fisiche gravi e irreversibili e sordità.

Triiodotiroxina T3

Dei due ormoni prodotti dalla tiroide, questo rappresenta T3 (triiodotironina) è la forma più efficace e deriva dall'altro ormone tiroideo formato principalmente T4 (Tetraiodotironina o tiroxina) scindendo un atomo di iodio. Questa conversione viene eseguita da enzimiche il corpo produce nei tessuti dove sono necessari gli ormoni tiroidei. Un'elevata concentrazione di enzimi assicura una conversione del T4 meno efficace nella forma più attiva T3.

Tyroxine T4

Il tetraiodothyronine (T4), che di solito viene chiamato tiroxina è la forma più comunemente prodotta della ghiandola tiroidea, è molto stabile e può quindi essere trasportata bene nel sangue. Tuttavia, è chiaro meno efficace del T3 (tetraiodothyronine). Viene convertito in questo scindendo un atomo di iodio usando enzimi speciali.

Se gli ormoni tiroidei, ad esempio a causa di a sottofunzione di solito devono essere sostituiti Preparazioni di tiroxina o T4, poiché questi non si decompongono così rapidamente nel sangue e i singoli tessuti possono essere attivati ​​secondo necessità. La tiroxina può anche agire direttamente sulle cellule come l'altro ormone tiroideo (T3). Tuttavia, l'effetto è notevolmente inferiore.

calcitonina

La calcitonina è prodotta dalle cellule della tiroide (le cosiddette cellule C.), ma in realtà non è un ormone tiroideo. Si differenzia notevolmente da questi nel suo compito. In contrasto con T3 e T4 con i loro diversi effetti su tutte le possibili funzioni del corpo, la calcitonina è solo per il Metabolismo del calcio responsabile.

Viene rilasciato quando i livelli di calcio sono alti e assicura che venga abbassato. L'ormone ottiene ciò, ad esempio, inibendo l'attività delle cellule che rilasciano il calcio scomponendo la sostanza ossea. Nel Reni La calcitonina fornisce anche a aumento dell'escrezione di calcio. nel intestino inibisce l'assorbimento del Oligoelemento dal cibo al sangue.

La calcitonina ne ha uno Avversario con funzioni opposte che portano ad un aumento dei livelli di calcio. Si tratta di quello Ormone paratiroideoprodotto dalle ghiandole paratiroidi. Insieme al Vitamina D i due ormoni regolano il livello di calcio. Un livello di calcio costante è molto importante per molte funzioni del corpo come l'attività dei muscoli.

La calcitonina svolge un altro ruolo in casi molto speciali Diagnosi di malattie della tiroide per. In una certa forma di cancro alla tiroide, il livello di calcitonina è estremamente alto e l'ormone può agire come a Marcatori tumorali servire. Se la ghiandola tiroidea è stata rimossa chirurgicamente in un paziente con cancro della tiroide e un esame di follow-up rivela livelli di calcitonina significativamente elevati, allora questa è un'indicazione che le cellule tumorali rimangono ancora nel corpo.

Ormoni surrenali

Le ghiandole surrenali sono due piccoli organi che producono ormoni (i cosiddetti organi endocrini), che devono il loro nome alla loro posizione accanto al rene destro o sinistro. Lì vengono prodotte e rilasciate nel sangue varie sostanze messaggere con diverse funzioni per il corpo.

mineralcorticoidi

I cosiddetti corticoidi minerali sono un tipo importante di ormone. Il rappresentante principale è quello L'aldosterone. Agisce principalmente sui reni ed è lì per regolare il Equilibrio del sale significativamente coinvolti. Porta a una diminuzione della consegna di sodio attraverso le urine e, a sua volta, una maggiore escrezione di potassio. Poiché l'acqua segue il sodio, l'aldosterone agisce di conseguenza più acqua salvato nel corpo.

Una carenza di corticosteroidi minerali, ad esempio in una malattia della ghiandola surrenale come questa morbo di Addison, di conseguenza porta ad alto potassio e bassi livelli di sodio e bassa pressione sanguigna. Le conseguenze possono includere Collasso circolatorio e Aritmia cardiaca essere. La terapia ormonale sostitutiva deve quindi avvenire, ad esempio con le compresse.

glucocorticoidi

Tra le altre cose, i cosiddetti glucocorticoidi si formano nelle ghiandole surrenali (Altri nomi: corticosterodia, derivati ​​del cortisone). Questi ormoni influenzano quasi tutte le cellule e gli organi del corpo e aumentano la motivazione e la capacità di eseguire. Ad esempio, aumentano il Livello di zucchero nel sangue stimolando la produzione di zucchero nel fegato. Ne hanno anche uno effetto antinfiammatorio, che viene utilizzato nella terapia di molte malattie.

Essere utilizzato nel trattamento dell'asma, malattie della pelle o malattie infiammatorie intestinali, per esempio man-made Glucocorticoidi utilizzati. Questi sono principalmente Cortisone o modificazioni chimiche di questo ormone (per esempio prednisolone o budesonide).

Se il corpo è uno quantità troppo grande l'esposizione ai glucocorticoidi può causare effetti negativi come osteoporosi (Perdita di sostanza ossea), ipertensione e Deposito di grasso sulla testa e sul tronco. Livelli ormonali eccessivi possono verificarsi quando il corpo produce troppi glucocorticoidi, come nella malattia La malattia di Cushing. Più spesso, tuttavia, un eccesso di offerta è causato dal trattamento con cortisone o sostanze simili per un periodo di tempo più lungo. Tuttavia, gli effetti collaterali possono essere accettati se i benefici del trattamento superano i benefici. Con una terapia Corstison a breve termine di solito non ci sono effetti collaterali da temere.

Malattie correlate agli ormoni

I disturbi del metabolismo ormonale possono in linea di principio qualsiasi Ghiandola endocrina influenzare. Questi disturbi sono indicati come endocrinopatie e di solito si manifestano come un funzionamento eccessivo o insufficiente delle ghiandole ormonali di varie cause.
Come risultato del disturbo funzionale, aumenta o diminuisce la produzione di ormoni, che a sua volta è responsabile dello sviluppo del quadro clinico. Un'insensibilità delle cellule bersaglio agli ormoni è anche una possibile causa di endocrinopatia.

Insulina: Un importante quadro clinico relativo all'ormone insulina è Diabete mellito (DiabeteLa causa di questa malattia è la mancanza o l'insensibilità delle cellule all'ormone insulina. Di conseguenza, ci sono cambiamenti nel metabolismo del glucosio, delle proteine ​​e dei grassi, che a lungo termine causano gravi cambiamenti nei vasi sanguigni (microangiopatia), Nervi (polineuropatia) o guarigione delle ferite. Gli organi colpiti sono tra gli altri rene, cuore, occhio e cervello. Il danno causato dal diabete si manifesta nei reni come la cosiddetta nefropatia diabetica, che è causata da cambiamenti microangiopatici.
Il diabete si verifica negli occhi come retinopatia diabetica a giorni, essendo cambiamenti nel Retina (retina), che sono anche causati dalla microangiopatia.
Il diabete mellito viene trattato con la somministrazione di insulina o farmaci (agenti antidiabetici orali).
Come risultato di questa terapia, overdose di insulina si verificano, il che causa disagio sia ai diabetici che alle persone sane. Un tumore che produce insulina (insulinoma) può causare un sovradosaggio di questo ormone. La conseguenza di questo eccesso di insulina è, da un lato, una diminuzione della glicemia (L'ipoglicemia), d'altra parte, una diminuzione del livello di potassio (ipopotassiemia). L'ipoglicemia si manifesta con fame, tremori, nervosismo, sudorazione, palpitazioni e aumento della pressione sanguigna.
Inoltre, c'è una ridotta prestazione cognitiva e persino perdita di coscienza. Poiché il cervello fa affidamento sul glucosio come unica fonte di energia, l'ipoglicemia a lungo termine provoca danni al cervello. H
ipopotassiemia causata come seconda conseguenza del sovradosaggio di insulina Aritmia cardiaca.