Hormony (cz. II) Hormony – pochodne aminokwasów Hormony tkankowe przewodu pokarmowego Hormony tkankowe Hormony – pochodne aminokwasów: hormony tarczycy – tyroksyna, hormony rdzenia nadnercza – adrenalina, hormony szyszynki mózgowej – melatonina. Hormony przewodu pokarmowego Hormony tkankowe

Hormony – pochodne aminokwasów Hormony gruczołów wewnętrznego wydzielana u kręgowców – hormony będące pochodnymi aminokwasów Hormon Gruczoł Działanie tyroksyna tarczyca wzmożenie przemiany podstawowej, rozwój organizmu adrenalina rdzeń nadnercza rozpad glikogenu melatonina szyszynka mózgowa regulacja dobowego cyklu, skurcze melanoforów

Hormony tarczycy Tyroksyna i trijodotyronina: tyroksyna – aromatyczny aminokwas zawierający podstawniki jodowe, pochodna tyroniny: szkielet zawiera ugrupowanie dwufenyloeterowe, podstawniki jodowe mogą występować w poz. 3, 3, 5 i 5` działanie fizjologiczne wykazują również dijodopochodne i trijodopochodne tyroniny, 3, 5, 3`-trijodotyronina wykazuje silniejsze działanie niż tyroksyna) HO | O NH2 CH2 – CH - COOH 3` 5` 3 5 tyronina

Hormony tarczycy wzory grupowe tyroksyna i trijodotyroniny: I HO O | HO O NH2 CH2 – CH - COOH 3` 5` 3 5 tyroksyna / 3,5,3`,5`-tetrajodotyronina I | HO O NH2 CH2 – CH - COOH 3` 5` 3 5 3,3`,5`-trijodotyronina

Hormony tarczycy Biosynteza tyroksyny i trijodotyroniny: tyroksyna powstaje w tarczycy z tyrozyny związanej z białkiem, która ulega jodowaniu: aniony jodkowe pobierane są z krwi, ulegają utlenieniu, powstaje jod cząsteczkowy: 2 I-  I2 + 2 e-, szkielet tyroniny może powstać w reakcji nieenzymatycznej z jodowanego białka (tyreoglobulina) lub jodowanych peptydów tyrozynowych, reakcja prawdopodobnie przebiega wg. mechanizmu rodnikowego z udziałem rodników semichinowych, pod wpływem zapotrzebowania na hormon lub stymulacji gruczołu przez hormon tyreotropowy, białko ulega odszczepieniu i tyroksyna lub trijodotyroninia przechodzi do krwi.

Hormony tarczycy biosynteza tyroksyny i trijodotyroniny: -*H -*H I HO | HO R białka O = C HN NH CH2 – CH C = O cd I | OH R białka O = C HN NH CH – CH2 C = O -*H I | O R białka O = C HN NH CH – CH2 C = O * reszta dijodo- -tyroniny w tyreoglobulinie -*H I | *O R białka O = C HN NH CH2 – CH C = O reszta monojodotyroniny w tyreoglobulinie cd rodnik – semichionon monojodotyrozynowy rodnik – semichionon dijodotyrozynowy

Hormony tarczycy biosynteza tyroksyny i trijodotyroniny cd.: O I HN | *O R białka O = C HN NH CH2 – CH C = O I | O R białka O = C HN NH CH – CH2 C = O * semichionon jodotyrozynowy semichionon dijodotyrozynowy I | O R białka O = C HN NH CH – CH2 C = O CH2 – CH cd

Hormony tarczycy biosynteza tyroksyny i trijodotyroniny cd.: I HO O | HO O R białka O = C HN NH CH2 – CH C = O reszta trijodotyroniny w tyreoglobulinie I | HO O NH2 CH2 – CH - COOH 3` 5` 3 5 hormon tyreotropowy 3,3`,5`-trijodotyronina

Hormony tarczycy Biosynteza tyroksyny i trijodotyroniny: organizm syntetyzuje tyroksynę lub trijodotyroninę przy stałym dostępie jodu w pożywieniu (wodzie pitnej, soli kuchennej), przy niedoborze jodu w pożywieniu może dojść do wytworzenia wola (powiększenia tarczycy) – zjawisko hypertrofii, substancje tyreostatyczne – substancje zakłócające proces syntezy tyroksyny, do grupy tych związków należą aniony jednoujemne (ClO4-, CNS-, NO3-, IO3-), które blokują czynny transport i hamują gromadzenie się jodu, syntetycznie otrzymane substancje tereostatyczne są stosowane w medycynie w chorobach nadczynności tarczycy (hamują proces włączania jodu w związki organiczne), sulfonamidy i kwas p-aminosalicylowy hamują proces syntezy tyroksyny współubiegając się z tyrozyną o wiązanie jodu.

Hormony tarczycy Przemiana tyroksyny i trijodotyroniny: tyroksyna i trijodotyronina wydzielona do krwi wiąże się z białkiem – glikkoproteidem (α-globuliną), tyroksyna i trijodotyronina ulegają przemianą tak jak aminokwasy, czyli transaminacji (przez utlenienie lub translacji): powstaje kwas tyreopirogronowy, który ulega przekształceniu w kwas tyreooctowy zachowując aktywność hormonalną, tyroksyna może i jej produkty przemiany w wątrobie wiąże się z kwasem glukoronowym i wydalane są z zółcią, specyficzny enzym – dejodaza uwalnia jod z metabolitów, w formie anionów jodkowych, które wracają do tarczycy.

Hormony tarczycy Biologiczne działanie tyroksyny i trijodotyroniny: regulacja ogólnej przemiany materii, zakłócenie czynności tarczycy wpływa na przemianę podstawową (ilość wytwarzanej energii): jest znacznie wzmożona przy nadczynności tarczycy (hipertyreoza), obniżona przy niedoczynności, której objawem jest obrzęk śluzakowaty, tyroksyna poddana działa znacznie wolniej ale długotrwale, trijodotyronia działa znacznie szybciej ale znacznie krócej, oprócz regulacji przemiany materii tyroksyna i trijotyronina działają na wzrost i rozwój organizmu

Hormony rdzenia nadnercza Adrenalina (epinefryna) i noradrenalina (arterenol) są orto-difenolami, należą do pochodnych fenyloetyloaminowych: substratem biosyntezy jest aminokwas tyrozyna: w pierwszym etapie tyrozyna ulega utlenieniu do dihydroksyfenyloalaniny (dopa), w kolejnym etapie dopa ulega dekarboksylacji i powstaje dopamina (wykazuje działanie fizjologiczne – hormon tkankowy), po wprowadzeniu do łańcucha bocznego grupy hydroksylowej powstaje noradrenalina, w ostatnim etapie noradrenalina przy udziale „aktywnej” metioniny ulega metylacji i powstaje adrenalina

Hormony rdzenia nadnercza schemat biosyntezy adrenaliny: HO | OH CH2 COOH H – C – NH2 | OH CH2 COOH H – C – NH2 HO | OH CH2 H2C – NH2 dopa dopamina tyrozyna HO | OH CH – OH H2C – N – CH3 H HO | OH CH – OH H2C – NH2 noradrenalina adrenalina

Hormony rdzenia nadnercza Biologiczne działanie adrenaliny i noradrenaliny: adrenalina zwęża obwodowe naczynia krwionośne, w większych stężeniach również zwiększa ciśnienie krwi, najistotniejszym efektem biochemicznym jest podwyższenie poziomu glukozy we krwi, poprzez uruchomienie rezerwy glikogenowej noradrenalina i adrenalina współdziałają w przenoszeniu bodźców w nerwach sympatycznych (adrenergicznych), rdzeń nadnercza jest przekształconą tkanką nerwową, stąd adrenalina i noradrenalina stanowią formę przejściową do hormonów tkankowych i substancji czynnych zbliżonych do hormonów.

Hormony szyszynki mózgowej Melatonina – pochodna indolu, powstaje z tryptofanu: pod wpływem hydrolazy tryptofan przechodzi w 5-hydroksytryptofan, 5-hydroskytryptofan z udziałem enzymu dekarboksylazy przechodzi w serotoninę, w klejnej przemianie pod wpływem acetylotransfrazy serotonina ulega acylacji i powstaje N-acetyloserotonina, w kolejnym etapie z udziałem metylotransferazy powstaje melatonina: działanie biologiczne melatoniny: koordynuje pracę nadrzędnego zegara biologicznego u ssaków, regulującego rytmy dobowe, między innymi snu i czuwania, działanie antygonadotropowe, uszkodzenie szyszynki powoduje przedwczesne pokwitanie u dzieci.

Hormony szyszynki mózgowej uproszczony schemat biosyntezy melatoniny: | H N NH2 CH2–CH–COOH serotonina / 5-hydroksytryptamina | HO H N CH2–CH2–NH2 tryptofan | H3C – O H N CH2 – CH2 – N – C – CH3 O melatonina / 5-metoksy-N-acetylotryptamina

Hormony tkankowe – hormony przewodu pokarmowego Hormony tkankowe nie powstają w określonych gruczołach lecz w tkankach: hormony przewodu pokarmowego – substancje czynne są wytwarzane w tkance śluzowej i wraz z krwią docierają do organów docelowych wykazując działanie hormonalne sekretna, pankreozymina - cholecystokinina, gastryna, enterogastron, urogastron), pod względem chemicznym mogą być pochodnymi aminokwasów lub są peptydami, estrami, aminami.

Hormony tkankowe hormony przewodu pokarmowego sekretyna – hormon polipeptydowy wytwarzany przez błonę śluzową dwunastnicy, pobudza trzustkę do produkcji soku trawiennego, wodorowęglanów, hamowanie perystaltyki żołądka i jelit, cholecystokinina (pankreozymina) – polipeptydowy hormon wytwarzany przez śluzówkę dwunastnicy i jelita, stymuluje wydzielanie żółci i soku trzustkowego (wraz z insuliną), osłabia perystaltykę jelitową, działa hamująco na uczucia głodu, gastryna - hormon produkowany przez komórki G (endokrynne – typu otwartego i mające kontakt ze światłem przewodu pokarmowego) żołądka oraz w początkowej części dwunastnicy, nie jest jednolitym hormonem, składa się z mieszanki różnych związków, reguluje wydzielanie kwasu solnego oraz wpływa na prawidłowy stan błony śluzowej żołądka

Hormony tkankowe przewodu pokarmowego enterogastron - hormon peptydowy, wydzielany przez błonę dwunastnicy, hamuje wydzielanie soku żołądkowego (głównie kwasu solnego) i zwalnia perystaltykę żołądka, przyśpiesza i ułatwia gojenie się owrzodzeń przewodu pokarmowego, urogastron – produkowany przez komórki endokrynne dwunastnicy, działa on hamująco na komórki okładzinowe gruczołów głównych żołądka przez co zmniejsza ilość tworzonego kwasu solnego w świetle gruczołów głównych żołądka, enterogastron i urogastron są antagonistami gastryny, hamują również perystaltykę żołądka.

Hormony tkankowe Hormony tkankowe nie powstają w określonych gruczołach lecz w tkankach: są substancje wytwarzane w rozmaitych tkankach i działających biologiczne - wykazujące działanie hormonalne w miejscu ich wytwarzania – lokalnie histamina, acetylocholina, angiotensyna, serotonina, tyramina, pod względem chemicznym mogą być pochodnymi aminokwasów lub są peptydami, estrami, aminami.

Hormony tkankowe angiotensyna (angiotonina, hipertensyna) – hormon peptydowy składający się z 10 reszt aminokwasowych, powstaje pod wpływem proteazy z reniny (nerki), reguluje stężenie kationów sodowych i potasowych w organizmie, w przypadkach chorobowych powoduje nadciśnienie nerkowe, tyramina - biogenna amina, będąca hydroksylową pochodną fenyloetyloaminy, występuje obficie w pokarmach pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, wzmaga ciśnienie krwi, pobudza mięśnie gładkie (np. macicy) | CH2–CH2–NH2 HO tyramina

Hormony tkankowe dopamina (hydroksytyramina) – pochodna tyrozyny, która ulega hydroksylowaniu i dekarboksylacji (patrz biosynteza adrenaliny) substancja przenośnikowa uwalniana w zakończeniach nerwów sympatycznych (adrenergicznych), prekursor noradrenaliny i adrenaliny, acetocholina - ester kwasu octowego i choliny, wytwarzana w zakończeniach nerwów (nerwy cholinergiczne), obniża ciśnienie krwi HO | OH CH2-CH2-NH2 dopamina CH3 – C – O – CH2- CH2 – N(CH3)3 O acetocholina

Hormony tkankowe histamina - pochodna aminokwasowa, powstaje z histydyny przez jej enzymatyczną dekarboksylację, aktywność traci ulegając oksydacyjnej dezaminacji pod wpływem oksydazy diaminowej (ulega rozkładowi na amoniak i aldehyd), działa na rozszerzenie naczyń włosowatych, wzmaga wydzielanie soku żołądkowego, ukrwienie miejscowe, powstawanie reakcji alergicznych, substancje antyhistaminowe hamujące biologiczne działanie histaminy stosowane terapeutycznie, NH2 | N H CH2–CH2 NH2 | N H CH2–CH–COOH - CO2 histamina histydyna

Hormony tkankowe kwas γ-aminomasłowy – produkt dekarboksylacji kwasu glutaminowego, powstaje w mózgu przy udziale dekarboksylazy, jest rozkładany przy udziale transaminazy, działa blokująco na synapsy, serotonina – (5-hydroksytryptamina, enteramina), biogenna amina, rozpowszechniona w organizmach roślinnych i zwierzęcych, powstaje z tryptofanu przez wprowadzenie grupy hydroksylowej w poz. 5 a następnie dekarboksylację, wpływa na ciśnienie krwi, w trakcie krzepnięcia krwi przechodzi z płytek do surowicy, występuje w błonie śluzowej jelita pobudzając jego perystaltykę, jest neuroprzekaźnikiem w ośrodkowym układzie nerwowym H2N – γCH2 – CH2 – CH2 - COOH kwas γ-aminomasłowy

Hormony tkankowe schemat syntezy serotoniny: NH2 CH2–CH–COOH NH2 HO | H N NH2 CH2–CH–COOH | H N NH2 CH2–CH–COOH HO tryptofan 5-hydroksytryptofan | HO H N CH2–CH2–NH2 - CO2 serotonina / 5-hydroksytryptamina