CHAPTER 42 Animal Hormones

Hormoner Kemiska signaler Peptider eller proteiner Steroidhormoner Aminer utsöndras av endokrina celler Lokalt (autokrin eller parakrin stimulering) Till blodcirkulationen (endokrin stimulering) Påverkar/styr processer tidsskalan minuter - dagar (jfr nervsystemet)

Hormoner Binder till receptorer hos målcellerna Olika målcellers respons är olika beroende av vilka receptorer som uttrycks och vilka signalmekanismer som receptorn aktiverar Hormonbalansen regleras ofta med negativ feedback Hormonutsöndringen Receptorexpressionen

Negativ feedback

Det endokrina systemet hos däggdjur endokrina celler kan vara organiserade i endokrina körtlar eller spridda i olika vävnader En endokrin körtel kan utsöndra flera olika hormoner, ofta från olika celltyper Tallkottkörteln (epifysen) Hypotalamus Hypofysen Sköldkörteln Bisköldkörtlarna Brässen Binjurarna Bukspottkörteln Testiklarna/äggstockarna

Hypofysen Länk mellan nervsystemet och det endokrina systemet Fysiskt förenad med hypotalamus Två lober med olika funktioner Bakloben = neurohypofysen Framloben = adenohypofysen

Neurohypofysen Utsöndrar neurohormoner som produceras i hypothalamus: Antidiuretiskt hormon (ADH, vasopressin) Oxytocin Hormonerna lagras i vesikler Vesiklerna transporteras till neurohypofysen via nervcellerna Nervterminalerna är kopplade till kapillärer Nervimpulser stimulerar utsöndringen

Antidiuretiskt hormon Ökar vattenåtertaget i njurarna  mer koncentrerat urin Stimulerar sammandragning av perifera blodkärl Utsöndringen ökar Då blodtrycket är lågt Då blodets salthalt är högt Diabetes insipidus, för lite ADH

Oxytocin, ”må-bra-hormon” Utsöndras Av kroppslig närhet före och under förlossning Vid amning Stimulerar Värkar Mjölkutdrivningsreflexen Motverkar stress

Adenohypofysen Utsöndrar många olika peptidhormoner Hormoner som påverkar andra endokrina körtlar (tropic hormones) TSH (thyreoidea-stimulerande hormon, tyrotropin)  sköldkörteln ACTH (adenokortikotropt hormon)  binjurebarken LH (luteiniserande hormon)  äggstockar, testiklar FSH (follikelstimulerande hormon)  äggstockar, testik Hormoner som påverkar andra vävnader Tillväxthormon (GH, somatotropin) Prolaktin MSH (melanocytstimulerande hormon) Endorfiner Enkefaliner

Tillväxthormon Påverkar tillväxt med direkta och indirekta mekanismer Cellernas metabolism Stimulerar leverns produktion av ämnen som stimulerar ben- och brosktillväxt Överproduktion hos barn  jättar Underproduktion hos barn  dvärgar, kan behandlas med rekombinant hormon Över- och underproduktion hos vuxna kan förekomma i samband med hypofystumörer

Prolaktin Stimulerar mjölkproduktion och –utsöndring Reglerar testiklarnas funktion och prostatans tillväxt

Melanocytstimulerande hormon (MSH) Stimulerar produktion av pigment i huden

Adenohypofysen: reglering av hormonutsöndringen Hypotalamus och adenohypofysen är förenade via portådersystem Hypotalamus utsöndrar hormoner till blod som transporteras till adenohypofysen via portådersystemet och reglerar adenohypofysens hormonutsöndring Negativ feedback

Hypotalamus-hormoner som reglerar adenohypofysen Thyrotropin-releasing hormone TRH  TSH Gonadotropin-releasing hormone GnRH  FSH, LH Growth hormone-releasing hormone  tillväxthormon o.s.v. också hormoner som inhiberar adenohypofysens hormonutsöndring produceras av hypotalamus

Sköldkörteln två lober producerar tyroxin (T4) trijodotyronin (T3) kalcitonin

Tyroxin Sköldkörtelepitelcellerna bildar follikler Tyroglobulin, prekursorn till tyroxin och trijodotyronin, lagras inne i folliklerna Omvandlingen av tyroglobulin till T3 och T4 jodberoende Utsöndringen regleras av hypotalamus TRH  TSH  tyroxin Omvandlas till det aktiva trijodotyronin utanför sköldkörteln reglerar ämnesomsättning och värmeproduktion Påverkar sgs alla celler

Sjukdomar relaterade till sköldkörteln Hypertyreos – överskott av sköldkörtelhormon Hypotyreos – underskott av sköldkörtelhormon Kan bero på t.ex. Tumörer Autoimmunsjukdomar Avvikande genexpression (t.ex. Defekta TSH-receptorer) Abnormal TSH-produktion

Struma Förstorad sköldkörtel Hormonproduktionen abnormalt hög  hypertyreos Vanligaste orsaken TSH-receptoraktiverande antikroppar Hormonproduktionen abnormalt låg  hypotyreos Vanligaste orsaken jodbrist  inget hormon kan utsöndras  TSH-produktionen förhöjd  tyroglobulinproduktionen förhöjd

Reglering av blodets kalciumkoncentration Omsättning av benvävnad Utsöndring via njurarna Upptagning från tarmen Regleras av + Parathormon (bisköldkörtlarna) + D-vitamin (huden) - Kalcitonin (parafollikulärceller i sköldkörteln)

Kalcitonin Sänker blodets kalciumkoncentration Ökar lagringen av kalk i ben genom att hämma osteoklaster Antagligen viktig under tillväxten men inte hos vuxna

Parathormon Produceras i bisköldkörtlarna Produktionen regleras av Ca-halten i blodet Ökar blodets kalcium-koncentration och sänker fosfatkoncentrationen Ökar omsättningen av benvävnad Ökar njurarnas kalciumupptag och fosfatutsöndring Stimulerar aktiveringen av D-vitamin

D-vitamin Bildas i huden från kolesterol Syntesen beroende av solljus Aktiveras i levern och njurarna Fungerar som transkriptionsfaktor Ökar blodets kalciumkoncentration Ökar cellernas kalciumupptag Ökar njurarnas och tarmens kalciumupptag

Langerhanska öarna I bukspottskörteln Beta-celler  insulin Alfa-celler  glukagon Delta-celler  somatostatin Reglerar blodets glukoshalt Insulin stimulerar cellernas glukosupptag Stimulerar lagring av energi i form av fett och glykogen Glukagon Stimulerar omvandlingen av glykogen till glukos

Diabetes Typ I: insulin produceras inte Typ II: målcellerna saknar insulinreceptorer En kombination av arv och miljö Receptorerna eventuellt nedreglerats p.g.a. höga glukoshalter

Binjuremärgen Av neuronalt ursprung Producerar stresshormoner: Adrenalin (epinefrin) Noradrenalin Olika målceller har olika receptoruppsättningar

Binjurebarken Producerar kortikosteroider Glukokortikoider reglerar ämnesomsättningen Kortisol utsöndras vid stress En delorsak till kronisk stress är förlust av negativ-feedback-funktionen av kortisol  Nedsatt immunförsvar, magsår m.m. Mineralokortikoider reglerar jonbalansen aldosteron (Könshormoner)

Testiklarna och äggstockarna Styr utvecklingen av könskaraktärerna Androgener Testosteron Styr embryots utveckling till hane Östrogener estradiol Progesteron Utsöndringen kontrolleras av hypotalamus och hypofysen

Tallkottskörteln Reglerar dygns- och årstidsrytmen Producerar melatonin Melatoninutsöndringen inhiberas av ljus

Kvantifiering av hormoner med immunoassay Antikropp mot hormonet En bestämd mängd radioaktivt hormon tillsätts Det radioaktiva hormonet binder till antikropparna Provet tillsätts Ju mera (icke-radioaktivt) hormon i provet, desto flera radioaktiva molekyler trängs undan och desto mindre radioaktivt hormon blir kvar Standardkurva skapas genom tillsats av kända mängder hormon

Koncentrationsresponskurvor Hur påverkar hormonet en parameter i ett testsystem? T.ex. Aktiveringen av en signalmolekyl hos celler i odling Halterna av ett ämne i blodet hos ett försöksdjur Testsystemet stimuleras med olika mängder hormon och parametern mäts Man kan jämföra den mängd hormon som utlöser halvmaximal respons mellan olika testsystem/behandlingar för att jämföra känslighet för hormonet

Regleringen av hormoners halvliv Nedbrytningshastighet Utsöndringshastighet i urinen Hur starkt hormonet är bundet till bärarproteiner i blodet