CHAPTER 42 Animal Hormones

1. CHAPTER 42 Animal Hormones

2. 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)

3. 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

4. Negativ feedback

5. Det endokrina systemethos 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

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

9. 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

10. 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

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

12. 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

13. 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

14. Prolaktin • Stimulerar mjölkproduktion och –utsöndring • Reglerar testiklarnas funktion och prostatans tillväxt

15. Melanocytstimulerande hormon (MSH) • Stimulerar produktion av pigment i huden

16. 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

18. 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

19. Sköldkörteln • två lober • producerar • tyroxin (T4) • trijodotyronin (T3) • kalcitonin

20. 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

21. 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

22. 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

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

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

25. 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

26. 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

27. 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

28. 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

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

30. 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)

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

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

33. 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

35. 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

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