Sammanfattning Endokrinologi v 1.2 (DFM2 moment 2) ”Pluggasammanfattning för 2000-talet” För er som gärna lär in med hjälp av bilder och sammanhang Stort tack till professor Anna-Lena Hulting för faktagranskning! Tack till Linda Strömberg och Mattias Angelstam för värdefull hjälp och feedback! Litteraturreferenser: ”B&B” avser Boron, W och Boulpaep, E: Medical Physiology Updated Edition (2005) ”Desp5” avser Despopolous, A och Silbernagl, S: Color Atlas of Physiology, 5th edition (2003) Informationen i dokumentet får väl sägas vara public domain men denna kompilation är © Anders Molin 2009-2010. Figurer är ritade av författaren. Infogade bilder är snappade från internet om inget annat anges. Till huvudsidan

Huvudsida GnRH FSH LH GHRH GH CRH ACTH TRH TSH PRL Oxytocin Teckenförklaring Huvudsida Hypofysens framlob baklob HYPO-THALAMUS HYPOFYS MÅLORGAN Parathyroidea PRODUKTER PTH Calcium-reglering GnRH FSH LH Ovarier Testes GHRH Somatostatin GH (Många vävnader) Lever CRH ACTH Binjurar TRH TSH Thyroidea T3/T4 Effekter på metabolism samt tidig tillväxt Dopamin Amning PRL Mjölk-produktion Oxytocin Mjölk-ejektion ADH Renala tubuli Uttryck av AQP2 i dist. tubuli Reglering av vatten-resorbtion Mjölkkörtlar Östrogen Progesteron Reglering av menstr. Östradiol Testosteron Spermato-genes IGF I/II IGFBP ALS Tillväxt B-glukos-reglering Bark Cortisol Aldosteron Androgener Bilden visar en översikt av de viktiga axlarna, från hypothalamus- och hypofysnivåerna till målorganen och vilka produkter som där bildas. Separata bilder för varje axel visar detaljer för syntes, stimulering/inhibering samt hormonernas systemiska och lokala sluteffekter. Calcitonin Detaljer Märg Adrenalin Noradrenalin Detaljer Detaljer Detaljer Detaljer Detaljer Detaljer

Kvinnliga könshormon - stegvis Variabel pulsatil insöndring (1 puls/90 -240 min) Använd höger/vänsterpil för att se stegvis beskrivning av menstruationscykelns hormonella styrning. Se hela bilden direkt, utan animeringar Tillbaka till huvudsidan Kvinnliga könshormon - stegvis Se även: B&B s 1141-62 Desp5 s 298-305 GnRH FSH LH Mittfollikulär fas: hämning från dominant follikel, som själv överlever tack vare stimulering av egna FSH-receptorer  högre FSH-känslighet tillväxt Tid (dagar) Hormonvariationer under menstruationscykeln Hormonnivåer (ej skalenligt) thecaceller granulosaceller androgener östrogener aromatas Y 4. Östrogen dippar men ökar då produktion i corpus luteum startar ovulation 3. LH peakar och orsakar ovulation (ca dag 14) självförstärkande feedback 2. Östrogener ökar pga större närvaro av aromatas 5b. Vid implantation: hCG från placenta  corpus luteum  progesteron hCG: human chorionic gonadotropin 5. Progesteron avtar  ischemi i endometriet  avstötning; ny cykel börjar Samtidigt ökar progesteron från corpus luteum FSH ökar något igen (höga E-doser avbryter hämningen av GnRH) 1. FSH ökar under senare delen av föregående cykel androgener aromatas östrogener FSH LH GnRH Sen follikulär fas Y östrogener + progesteron Hög dos OVULATION corpus luteum Slut! Till huvud-sidan FSH-receptorer LH-receptorer

Kvinnliga könshormon - komplett Variabel pulsatil insöndring (1 puls/90 -240 min) Kvinnliga könshormon - komplett Se även: B&B s 1141-62 Desp5 s 298-305 Till stegvis beskrivning Till huvudsidan GnRH FSH LH Mittfollikulär fas: hämning från dominant follikel, som själv överlever tack vare stimuleringen av egna FSH-receptorer tillväxt Hormonnivåer (ej skalenligt) Tid (dagar) Hormonvariationer under menstruationscykeln thecaceller granulosaceller androgener östrogener Y 4. Östrogen dippar men ökar då produktion i corpus luteum startar 3. LH peakar och orsakar ovulation (ca dag 14) ovulation aromatas aromatas 2. Östrogener ökar pga större närvaro av aromatas självförstärkande feedback 5. Progesteron avtar  ischemi i endometriet  avstötning; ny cykel börjar Samtidigt ökar progesteron från corpus luteum FSH ökar något igen (höga E-doser avbryter hämningen av GnRH) 1. FSH ökar under senare delen av föregående cykel androgener aromatas östrogener FSH LH GnRH Sen follikulär fas östrogener + progesteron Hög dos 5b. Vid implantation: hCG från placenta  corpus luteum  progesteron Y corpus luteum OVULATION FSH-receptorer LH-receptorer hCG: human chorionic gonadotropin

Manliga könshormon – steg för steg Pulsatil insöndring (~1 puls/90 min) Använd höger/vänsterpil för att se stegvis beskrivning av androgen-produktion och spermatogenes. Se hela bilden direkt, utan animeringar Tillbaka till huvudsidan Manliga könshormon – steg för steg Se även: B&B s 1122-40 Desp5 s 306-7 GnRH LH FSH Sertoliceller ABP Leydigceller T E2 T Testosteron E2 Östradiol LH-receptorer ABP Androgenbindande protein ”stamcellsreservoar” bildas genom mitos I testikelns seminiferösa tubuli Spermatogonier Primära spermatocyter Sekundära spermatocyter Spermie Spermatogenes: ABP-T Transport till epididymis Pilar: Sertoliceller ”spg”: spermatogonier (Leydigceller ligger interstitiellt om seminiferösa tubuli) Slut! Till huvud-sidan

Manliga könshormon - komplett Pulsatil insöndring (~1 puls/90 min) Manliga könshormon - komplett Se även: B&B s 1122-40 Desp5 s 306-7 Till stegvis beskrivning Till huvudsidan GnRH LH FSH ABP T E2 Sertoliceller ”stamcellsreservoar” bildas genom mitos I testikelns seminiferösa tubuli Spermatogonier Primära spermatocyter Sekundära spermatocyter Spermie Spermatogenes: ABP-T Transport till epididymis Leydigceller Pilar: Sertoliceller ”spg”: spermatogonier (Leydigceller ligger interstitiellt om seminiferösa tubuli) T Testosteron E2 Östradiol LH-receptorer ABP Androgenbindande protein

GH – stegvis beskrivning Pulsatil utsöndring högre nattetid GH – stegvis beskrivning Använd höger/vänsterpil för att se stegvis beskrivning av tillväxthormon. Se hela bilden direkt, utan animeringar Tillbaka till huvudsidan Se även: B&B s 1023-34 Desp5 s 280  GHRH GH (Många vävnader) Lever Somatostatin hypoglykemi sömn träning m m Direkta GH-effekter (”diabetogena effekter”) Fett  Lipolys Muskler  Glukosupptag Lever  Glukoneogenes blodbana ALS IGF IGFBP IGF I/II IGFBP (1-6) ALS ALS IGF IGFBP Effekter av IGF (Indirekta GH-effekter) Tillväxt gynnas  Differentiering  Proliferering Apoptos ALS-bundet IGF kan ej passera endotelet pga ALS storlek (~80 kDa) IGF ALS IGFBP Slut! Till huvud-sidan IGF Insulin-Like Growth Factor IGFBP IGF Binding Protein ALS Acid-Labile Subunit

GH – komplett GHRH Somatostatin GH ALS IGF Effekter av IGF IGF ALS ALS Pulsatil utsöndring högre nattetid GH – komplett Se även: B&B s 1023-34 Desp5 s 280  Till stegvis beskrivning Till huvudsidan GHRH GH (Många vävnader) Lever Somatostatin hypoglykemi sömn träning m m Direkta GH-effekter (”diabetogena effekter”) Fett  Lipolys Muskler  Glukosupptag Lever  Glukoneogenes blodbana ALS IGF IGFBP IGF I/II IGFBP (1-6) ALS ALS IGF IGFBP Effekter av IGF (Indirekta GH-effekter) Tillväxt gynnas  Differentiering  Proliferering Apoptos ALS-bundet IGF kan ej passera endotelet pga ALS storlek (~80 kDa) IGF ALS IGFBP IGF Insulin-Like Growth Factor IGFBP IGF Binding Protein ALS Acid-Labile Subunit

Binjurebarkshormon - stegvis STRESS Använd höger/vänsterpil för att se stegvis beskrivning av binjurebarkens hormoner. Se hela bilden direkt, utan animeringar Tillbaka till huvudsidan Binjurebarkshormon - stegvis Se även: B&B s 1049-61 Desp5 s 294-7 CRH ACTH Cortisol Aldosteron Androgener  B-glukos Proteolys Glukoneogenes Lipolys Permissiv för glukagon och katekolaminer Höjer CNS-excitabilitet Resorb Na+ Utsöndr K+ i njurtubuli ANG II Hyperkalemi Begränsad betydelse hos män Hos kvinnor: viktig för sekundärbehåring Kolesterol HO A B C D SYNTES (sker vid behov) de novo-syntes från LDL från lagrade kolesterylestrar Aldosteron aldosteron-syntas O HO CH2OH OH Slut! Till huvud-sidan Pregnenolon 17,20-desmolas O D 21-OHas O D CH2OH Cortisol 11-OHas C HO O CH2OH OH Progesteron 3HD O A 17-OHas O D OH ANG II Angiotensin II 3HD 3-betahydrogenas xx-OHas xx-hydroxylas

Binjurebarkshormon - komplett STRESS Binjurebarkshormon - komplett Se även: B&B s 1049-61 Desp5 s 294-7 Till stegvis beskrivning Till huvudsidan CRH ACTH Cortisol Aldosteron Androgener  B-glukos Proteolys Glukoneogenes Lipolys Permissiv för glukagon och katekolaminer Höjer CNS-excitabilitet Resorb Na+ Utsöndr K+ i njurtubuli ANG II Hyperkalemi Begränsad betydelse hos män Hos kvinnor: viktig för sekundärbehåring HO A B C D SYNTES (sker vid behov) de novo-syntes från LDL från lagrade kolesterylestrar Aldosteron aldosteron-syntas O HO CH2OH OH Kolesterol Pregnenolon 17,20-desmolas O D 21-OHas O D CH2OH Cortisol 11-OHas C HO O CH2OH OH Progesteron 3HD O A 17-OHas O D OH ANG II Angiotensin II 3HD 3-betahydrogenas xx-OHas xx-hydroxylas 3HD 21-OHas 11-OHas

Binjuremärgshormon - stegvis Använd höger/vänsterpil för att se stegvis beskrivning av binjuremärgs-hormoner. Se hela bilden direkt, utan animeringar Tillbaka till huvudsidan Binjuremärgshormon - stegvis Se även: B&B s 1061-65 Desp5 s 84-5 Ökad glukosomsättning Ökad lipolys dvs rekrytering av energisubstrat Adrenalin Noradrenalin Prestationshöjande effekter på hjärta-kärl Syntes och lagring i kromaffina celler i binjuremärgen H+ Dopamin VMAT Noradrenalin Kromaffint granulum Adrenalin PNMT Tyrosin DOPA Dopamin Noradrenalin H+ Adrenalin Ca2+ ATP kromogranin Cytosol frisättning från granula vid nervimpuls Slut! Till huvud-sidan Ca2+ ATP Ca2+ Adr. Adr. ATP Ca2+ effekter i målcell CNS-impuls (ACh) DOPA Hihydroxyfenylalanin DA Dopamin VMAT Vesikulärt monoaminotransferas PNMT Fenyletanolamin-N-metyltransferas återupptag

Binjuremärgshormon - komplett Se även: B&B s 1061-65 Desp5 s 84-5 Till stegvis beskrivning Till huvudsidan Ökad glukosomsättning Ökad lipolys dvs rekrytering av energisubstrat Adrenalin Noradrenalin Prestationshöjande effekter på hjärta-kärl Syntes och lagring i kromaffina celler i binjuremärgen Dopamin VMAT H+ Noradrenalin kromaffint granulum Adrenalin PNMT Tyrosin DOPA Dopamin Noradrenalin H+ kromogranin Adrenalin Ca2+ ATP frisättning från granula vid nervimpuls Ca2+ ATP Ca2+ Adr. Adr. ATP Ca2+ effekter i målcell CNS-impuls (ACh) DOPA Hihydroxyfenylalanin DA Dopamin VMAT Vesikulärt monoaminotransferas PNMT Fenyletanolamin-N-metyltransferas återupptag

Kalciumreglering – steg för steg Använd höger/vänsterpil för att se stegvis beskrivning av kalciumregleringen. Se hela bilden direkt, utan animeringar Tillbaka till huvudsidan Se även: B&B s 1086-1102 Desp5 s 290-3 Parathyroideakörtlarna (4 st) på thyroideas posteriora yta PTH från huvudceller Nedbrytning av Ca2+ i ben Aktivering av Vit D Utsöndring av PO4- i urin Utsöndring av Ca2+ i urin Högt P-Ca2+ (hyperkalcemi) CALCITONIN Från parafollikulära celler i thyroidea GI-hormoner 25-hydroxy-D3 i levern 1,25-bishydroxy-D3 (aktivt Vit D3) 1-OHas i njuren Upptag av Ca2+ Vit D3 värme Previt D UV-ljus Summaeffekter  PTH ökar Ca2+ i cirkulation I njuren finns dessutom 24-OHas som bildar inaktivt Vit D (stimuleras av höga Vit D- och Ca2+-nivåer i cirkulation) Calcitonin gynnar calciuminlagring i ben Prekursor: 7-dehydrokolesterol (i hud) GI-hormoner  calcitonin  inlagring snarare än eliminering av kalcium postprandialt Slut! Till huvud-sidan

Kalciumreglering - komplett Se även: B&B s 1086-1102 Desp5 s 290-3 Till stegvis beskrivning Till huvudsidan Parathyroideakörtlarna (4 st) på thyroideas posteriora yta från huvudceller PTH Nedbrytning av Ca2+ i ben Aktivering av Vit D Utsöndring av PO4- i urin Utsöndring av Ca2+ i urin Högt P-Ca2+ (hyperkalcemi) CALCITONIN Från parafollikulära celler i thyroidea GI-hormoner 25-hydroxy-D3 25-OHas i levern 1,25-bishydroxy-D3 (aktivt Vit D3) 1-OHas i njuren Upptag av Ca2+ Vit D3 värme Previt D UV-ljus Summaeffekt  PTH ökar Ca2+ i cirkulation I njuren finns dessutom 24-OHas som bildar inaktivt Vit D (stimuleras av höga Vit D- och Ca2+-nivåer i cirkulation) Calcitonin gynnar calciuminlagring i ben Prekursor: 7-dehydrokolesterol (i hud) GI-hormoner  calcitonin  inlagring snarare än eliminering av kalcium postprandialt

T3/T4 – stegvis beskrivning Köldstress träning graviditet T3/T4 – stegvis beskrivning Använd höger/vänsterpil för att se stegvis beskrivning av syntes och effekter av thyroideahormonerna. Se hela bilden direkt, utan animeringar Tillbaka till huvudsidan Se även: B&B s 1035-48 Desp5 s 286-9 TRH TSH Thyroidea T3/T4 somatostatin dopamin TSH stimulerar vid sju steg i syntesen: Syntes Thyroideaperoxidas Blodbana Follikulär cell Kolloid I- Jodidpool Na+ I- I0 Jodinering (tyrosinrester + jod  MIT/DIT) I I0 mRNA – ER – Golgi TG T3 Trijodotyronin T4 Thyroxin TG Thyroglobulin MIT Monojodotyronin DIT Dijodotyronin TBP Thyroideabindande protein TG Tyr OH TGB-skelett CH2 Konjugering av två tyrosinrester  T3/T4/reverse T3 TG-T3/T4 I TG T3/T4 Lysosomala enzymer T3/T4 OH TGB-skelett I CH2 HO TGB-skelett I CH2 Transport i blod: 75 % på TBP 10 % på transthyroxin 10 % på albumin 0,4 % T3 fritt 0,04 % T4 fritt O TGB-skelett I OH CH2 Dessutom stimulerar TSH denna process genom hypertrofi av thyroideakörteln. Metabola BMR Termogenes Na/K-ATPas O2-förbrukning glukoneogenes + glykogenolys lipolys + lipogenes proteolys + proteinsyntes ”futile cycles” Effekter Tidig tillväxt Tillväxt av långa rörben Kognitiv mognad Motorisk förmåga Follikulär cell 2. Kolloid 3. Blodkärl 4. Parafollikulära celler (C-celler) Slut! Till huvud-sidan

Till stegvis beskrivning somatostatin dopamin Köldstress träning graviditet T3/T4 - komplett Se även: B&B s 1035-48 Desp5 s 286-9 Till stegvis beskrivning Till huvudsidan TRH TSH Thyroidea T3/T4 TSH stimulerar vid sju steg i syntesen: Syntes Thyroideaperoxidas Blodbana Follikulär cell Kolloid I- Jodidpool Na+ I- I0 Jodinering (tyrosinrester + jod  MIT/DIT) I I0 mRNA – ER – Golgi TG TG Tyr OH TGB-skelett CH2 Konjugering av två tyrosinrester  T3/T4/reverse T3 TG-T3/T4 I TG T3/T4 Lysosomala enzymer T3/T4 OH TGB-skelett I CH2 HO TGB-skelett I CH2 Transport i blod: 75 % på TBP 10 % på transthyroxin 10 % på albumin 0,4 % T3 fritt 0,04 % T4 fritt O TGB-skelett I OH CH2 Dessutom stimulerar TSH denna process genom hypertrofi av thyroideakörteln. Metabola BMR Termogenes Na/K-ATPas O2-förbrukning glukoneogenes + glykogenolys lipolys + lipogenes proteolys + proteinsyntes ”futile cycles” Effekter Tidig tillväxt Tillväxt av långa rörben Kognitiv mognad Motorisk förmåga T3 Trijodotyronin T4 Thyroxin TG Thyroglobulin MIT Monojodotyronin DIT Dijodotyronin TBP Thyroideabindande protein Follikulär cell 2. Kolloid 3. Blodkärl 4. Parafollikulära celler (C-celler)

Teckenförklaring till huvudsidan Tillbaka till huvudsidan Om inget annat anges så stimulerar hypothalamushormoner produktion och insöndring av hypofyshormonerna i sin egen axel. Då så behövs har andra sammanhang markerats med pilar - t ex för TRH som stimulerar prolaktin (utanför thyroideaaxeln) och GH-axelns somatostatin (som inhiberar GH). Stimulering Skuggat område: hypofysens baklob Inhibering Produktion Systemiska eller lokala effekter