10 Endokrinologie - Jelezarov
Biochemie der Hormone
Biochemie der Hormone
Katecholamine
Übersicht
- Vertreter
- Wirken als
- Hauptfunktion
- Syntheseort
- Vertreter:
- Adrenalin
- noradrenalin
- Dopa
- Dopamin
- Wirken als
- Neurotransmitter
- Hormone
- Hauptfunktion
- die Antwort des Organismus auf körperliche (aber auch psychische) Belastung zu moduliere
- Syntheseort
- im Nebennierenmark (NNM) und in den postganglionären Neuronen des Sympathikus
Katecholamine
Aufbau des Sympathikus
-> Was ist speziell bei den Fasern zur NNR
Das NNM kann man als ein spezielles Bauchganglion beschreiben; es stellt eine Ansammlung umgewandelter postganglionärer Neurone dar, welche Transmitter nicht an den Synapsen zu Effektorzellen ausschütten,
sondern Adrenalin und Noradrenalin ins Blut freisetzen.
Katecholamine
Sekretion von Katecholaminen
-> Prinzip
Katecholamine
- Struktur
- Syntehseort
Katecholamine
Biosynthese der Katecholamine
- Ausgangsstoff
- Geschwindigkeitsbestimmendder Schritt
- Stimulation durch
Tyroin -> L-Dopa -> Dopamin -> Noradrenalin (hier ist die Synthese in den Sympathischen NErvenendigungen Fertig) ->Adrenalin
Katecholamine
Biosynthese der Katecholamine
- in welchen Zellen
Katecholamine
Biosynthese der Katecholamine
Induktion der Synthese von Katechoalaminen
-> Einfluss der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinde-Achse (HPA)
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
- Katecholamin Rezeptoren
-> Typen -> jeweiliges G-Protein & second messenger
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
Regulatorische Wirkungen der Katecholamine
- Überblick
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
Regulatorische Wirkungen der Katecholamine
im Brennstoffhaushalt
- Welche Gewebe sind "Betroffen"
-> Übersicht
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
Regulatorische Wirkungen der Katecholamine
- Glykogenolyse in Leber u. Skelettmuskulatur
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
Regulatorische Wirkungen der Katecholamine
- Glykogenolyse
-> Phosphorylase Kinase
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
Regulatorische Wirkungen der Katecholamine
- Glykogenolyse
-> Phosphorylase Kinase
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
Regulatorische Wirkungen der Katecholamine
- Glykogensynthese
- Phosphorotein-phosphatase I
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
Regulatorische Wirkungen der Katecholamine
- Gluconeogenese in der Leber
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
Regulatorische Wirkungen der Katecholamine
- verhätlnis zu Glucagon
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
Regulatorische Wirkungen der Katecholamine
- verhätlnis zu Insulin
Katecholamine
Wirkungsweise der Katecholamine
Regulatorische Wirkungen der Katecholamine
- verhätlnis zu Glucose
Katecholamine
Inaktivierung und Abbau der Katecholamine
- Mechaismen
Katecholamine
Inaktivierung und Abbau der Katecholamine
- Abbeu
-> Enzyme und Endprodukte
Einführung
VNS vs Endokrines System
-> bezgl Homöostase
Einführung
Einteilung der Hormone;
Zuordnung zum Produzierenden Gewebe
-> Wichtige Vertreter
Einführung
Einteilung der Hormone;
Organisation der produzierenden Zellen
Einführung
Eintielung
Überlappung zwischen Hormonsekretion und Neurotransmission
Endokrin vs Neurotransmission vs neuroendokrin
-> Grobes Prinzip
Einführung
Einteilung der Hormone; Nach Funktion
Einführung
Einteilung der Hormone; Nach chmeischer Struktur
Hormone können nach ihrer chemischen Struktur in vier Gruppen eingeteilt werden
- Peptid- und Proteinhormone
- Derivate der Aminosäuren Tyrosin und Tryptophan
- Steroidhormone (Derivate des Grundgerüst des Cyclopentanoperhydrophenanthrens)
- Derivate der Fettsäuren
Einführung
Einteilung der Hormone; Nach Wasserlöslichkeit
- vertreter
- rezeptorbidung (intra/extrazellulär)
Einführung
Synthese, Speicherung und Freisetzung der Hormone
Einführung
Synthese, Speicherung und Freisetzung der Hormone
Hydrophile Aminosäure-Derivate und Hydrophobe Aminosäure-Derivate
- Synthese
- Speicherung
- Ferisetzung
- Transchport
Einführung
Synthese, Speicherung und Freisetzung der Hormone;
Steroidhormone
- synthese aus
- Speicherung
- Freisetzung
- Transport
Einführung
Synthese, Speicherung und Freisetzung der Hormone;
Fettsäurederivate
- synthese aus
- Speicherung
- Freisetzung
Einführung
Wirkungsweise der Hormone;
Zelluläre Effekte der Hormone
- Hormonrezeptoren
-> Lokalisation (nach Typ)
-> Prinzip
Einführung
Wirkungsweise der Hormone;
Rezeptoren für wasserlsliche Hormone
- (spezifischer) für Peptide und Proteine
Einführung
Wirkungsweise der Hormone;
Rezeptoren für wasserlsliche Hormone
- (spezifischer) für Katecholamine
Einführung
Wirkungsweise der Hormone;
Rezeptoren für wasserunlösliche Hormone
- Verteter
- Lokalisation der Rezeptoren
- Prinzip
Einführung
Regulation der Hormonsyntehse
- An welchem Punkt geschieht die Regulation
-> für AS-Derivat / Peptidhormone und Proteinhormone / Steroidhormone / Fettsäurederivate
Einführung
Hormonelle Regelkreise
Prinzip des Aufbaus hormoneller Regelkreise. Die aus der Hypophyse unter dem Einfluss von Liberine/Statine freigesetzten Hormone (Tropine) wirken auf periphere Gewebe, in denen sie die Biosynthese von gewebsspezifischen Hormonen hervorrufen. Über diese Hormonprodukte, aber auch über Substrate (z. B. Glucose), erfolgt eine Rückkoppelungshemmung auf der Ebene des Hypothalamus und/oder der Hypophyse (long-loop feedback). Einzelne Gewebe und Hormondrüsen bilden Hormone, die spezifisch auf hypophysärer Ebene hemmend wirken (Inhibine). Darüber hinaus besteht auch zwischen der Hypophyse und dem Hypothalamus eine
Rückkoppelungshemmung (short-loop feedback). Der Hypothalamus erhält Signale auch aus dem Cortex.
Pankreashoromen
Endokrines Pankreas
- Wo?
- was produzieren α / β / δ PP - Zellen
Pankreashoromen
Endokrines Pankreas
- Wirkung von Somatostatin und PP
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas
Insulin
- Primärstuktur / Aufbau
-
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-
Lernkarten
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Insulin;
Durch Insulin regulierte Stoffwechselfunktionen
- Wirkung von Insulin auf die Muselzelle
-> Überblick
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Insulin;
Durch Insulin regulierte Stoffwechselfunktionen
- Wirkung von Insulin auf die Fettzelle
-> Überblick
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Insulin;
Abbau von Insulin
- Wo
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Biosynthese des Glucagons
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Regulation der Glucagon Sekretion
-> Prinzip
-> Modelle (grob)
Wie beim Insulin werden Glucagon-Speicher-Vesikel mittels Exocytose als Antwort auf steigender Konzentration von Ca2+ ins Blut abgegeben. Im Unterschied zur Sekretion von Insulin sind die molekularen Mechanismen, die die Sekretion von Glucagon regulieren, weniger gut erforscht.
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Zeitverlauf der Glucagon Sekretion
-> Nach einer Proteinreichen Mahlzeit vs nach einer Kohlenhsdratreichen Mahlzeit
Abbau
- HWZ
- Wo
Glucagon zirkuliert in freier Form im Blut. Die biologische Halbwertszeit des Glucagons liegt zwischen 8 und 18 Minuten. Sein proteolytischer Abbau erfolgt in der Leber, wobei als erster
Schritt eine Peptidase die beiden N-terminalen Aminosäuren abspaltet.
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Wirkungsweise des Glucagons;
Der Glucagon-Rezeptor
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Wirkungsweise des Glucagons;
Der Glucagon-Rezeptor
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Wirkungsweise des Glucagons;
Mechanismen der antagonistischen Wirkung von Insulin und Glucagon
- cAMP
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Wirkungsweise des Glucagons;
Mechanismen der antagonistischen Wirkung von Insulin und Glucagon
- CREBP
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Wirkungsweise des Glucagons;
Mechanismen der antagonistischen Wirkung von Insulin und Glucagon
- ChREBP
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Wirkungsweise des Glucagons;
Mechanismen der antagonistischen Wirkung von Insulin und Glucagon
- SREBP-1c
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;Effekte von Glucagon
- Wo
- Glucosestoffwechsel
- Fettstoffwechsel
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Effekte von Glucagon
- Unterdrückug der Fettsäuresynthese (in der Leber)
-> Prinzip
Die Stimulierung der Ketogenese und die Unterdrückung der de novo Fettsäuresynthese in der Leber durch Glucagon beruhen beide auf der Hemmung der Acetyl-CoA Carboxylase (ACC). ACC ist das erste Enzym im Reaktionsweg der Fettsäuresynthese und ist geschwindigkeitsbestim-
mend.
Pankreashormone
Hormone des endokrinen Pankreas; Glucagon;
Effekte von Glucagon
- Stimulierun der Ketogenese (in der Leber)
-> Prinzip
Hypophysäre Hormone
Der Hypothalamus
- Tut was?
Hypophysäre Hormone
Aufbau des Hypothalamus-Hypophysen Systems
Hypophysäre Hormone
Hormone der Neurohypophyse
- wie heissen sie
- Aufbau / Struktur
Hypophysäre Hormone
Hormone der Neurohypophyse; ADH und Oxytocin
- Biosynthese
-> Transkriptionsprodukte, Gene
Hypophysäre Hormone
Hormone der Neurohypophyse; ADH und Oxytocin
- Biosynthese
-> einzelne Schritte, Zwischenprodukte
Im Golgi Apparat werden die Prophysine glycosiliert und in Transport-Vesikeln eingepackt. Diese osmotisch inaktive Vesikel (Granula) werden den supraoptico-hypophysären Trakt entlang abtransportiert und gelangen zur Lagerung als neurosekretorische Granula im HHL. Hier, jedoch auch während des Transports, geschieht der letzte Schritt der Prozessierung: Abspaltung der Nterminal liegenden, biologisch aktiven Nonapeptiden, welche im Komplex mit dem Neurophysin bleiben.19 Neurophysin I und II sowie ein Glycopeptid im Fall von ADH (Abb. 3-2) werden auch sezerniert.20 Das Sekretionssignal wird in Form eines Aktionspotentials entlang dem Axon in den HHL übermittelt. Der durch Depolarisation der Zellmembran verursachte Einstrom von Ca2+ führt zu Exocytose der Speichervesikel an der Nervenendigung.
Hypophysäre Hormone
Hormone der Neurohypophyse; ADH
Wirkungen von ADH
Hypophysäre Hormone
Hormone der Neurohypophyse; ADH
Wirkungen von ADH
- H2O Rückresorption in der Niere
-> Reize zur Auschüttung von ADH
-> Wo
- Änderungen der Plasmaosmolarität werden von Osmorezeptoren im Hypothalamus und im Stromgebiet der Pfortader aufgespürt. Die Zellschrumpfung durch die hypertonische Extrazellulärflüssigkeit öffnet mechanosensitive Kationkanäle, deren Aktivität zur Depolarisation und Entstehung eines Aktionspotentials führt. ADH wird ausgeschüttet. Das Durstgefühl steigt. Abnahme der Plasmaosmolarität hat eine geringfügige regulatorische Bedeutung.
- Volumenrezeptoren im Niederdrucksystem registrieren ein Absinken des Plasmavolumens und stimulieren Ausschüttung von ADH. Bei normalen Volumenverhältnissen wird die Freisetzung des Hormons gehemmt. Bei Volumenverlust und gleichzeitiger Hypotonie überwiegt die stimulierende Wirkung des Volumenverlustes.
Hypophysäre Hormone
Hormone der Neurohypophyse; ADH
Wirkungen von ADH
- H2O Rückresorption in der Niere
-> Mechanismus der unter ADH (AVP) vermehrten Wasser-Rückresorption:
Hypophysäre Hormone
Hormone der Neurohypophyse; Oxytocin
- Wirkung über (rezeptor)
- Wirkung wo?
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Hypothalamus-HVL-Achse (Übersicht)
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Tropine vs Effektorhormone
Der HVL (Hypophysenvorderlappen (HVL; Adenohypophyse)) bildet glandotrope Hormone (Tropine) und direkte Effektorhormone.
- Die glandotropen Hormone wirken auf endokrine Drüsen, welche mit eigenen Hormonen wiederum auf periphere Organe Einfluss nehmen. Glandotrope Hormone sind:
- Corticotropin (ACTH)
- Thyreotropin (TSH)
- Folitropin (FSH)
- Lutropin (LH)
- Die Effektorhormone wirken direkt auf periphere Organe ohne erneute Zwischenschaltung einer endokrinen Drüse. Effektorhormone sind:
- Somatotropin (Wachstumshormon) (GH)
- Prolaktin (PRL)
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse
- Hypothalamus
- Hypophyse
- Tropin
- Ziel
- Effektorisches Hormon
- Wirkung
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Hypothalamus-Hypophysen-Schilddrüsen-Achse
- Hypothalamus
- Hypophyse
- Tropin
- Ziel
- Effektorisches Hormon
- Wirkung
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse
- Hypothalamus
- Hypophyse
- Tropin
- Ziel
- Effektorisches Hormon
- Wirkung
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Hypothalamus-Hypophysen-Wachstums-Achse
- Hypothalamus
- Hypophyse
- Tropin
- Ziel
- Effektorisches Hormon
- Wirkung
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Hypothalamus-Hypophysen-Mamma-Achse
- Hypothalamus
- Hypophyse
- Tropin
- Ziel
- Effektorisches Hormon
- Wirkung
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Strukturelle Eigenschaften der hypothalamischen Hormone
- Wie heissen sie?
- Welches tanzt (strukturell) aus der Reihe?
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Strukturelle Eigenschaften der adenohypophysären Hormone
- in welche (3) Gruppen lassen sie sich einteilen
Die sechs adenohypophysären Hormone können nach Strukturverwandtschaft bzw. gemeinsamen Vorläufer in drei Gruppen unterteilt werden.
- Glycoproteine
- Somatotropin/Prolactin-Gruppe.
- POMC-Abkömmlinge
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Strukturelle Eigenschaften der adenohypophysären Hormone
1. Glycoproteine
- Aufbau
- Vertreter
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Strukturelle Eigenschaften der adenohypophysären Hormone
2. GH/PRL-Abkömmlinge
- Struktur
- Vertreter
Hypophysäre Hormone
Organisation des Hypothalamus-Hypophysen-Gewebshormon-Systems;
Strukturelle Eigenschaften der adenohypophysären Hormone
2. POMC-Abkömmlinge
- Prinzip
- Vertreter
Hypophysäre Hormone
Hypothalamus-Hypophysen-Wachstums-Achse;
Somatotoprin
- Synonyme
- Sekretion (Wann)
Hypophysäre Hormone
Hypothalamus-Hypophysen-Wachstums-Achse;
Regulation der Wachstumshormon-Sekretion
-Welche Hormone wirken stimulierend / inhibierend?
->Prinzip
GH wird in den somatotrophen Zellen der Adenohypophyse (HVL) produziert.
GH wird in sekretorischen Granula im Cytosol der Somatotrophen gespeichert. Die Sekretion von GH steht unter der übergeordneten Kontrolle der hypothalamischen Hormone Somatocrinin (GHRH; stimulierend) und Somatostatin (SRIH; inhibierend), sowie Ghrelin.
Somatocrinin (GHRH, SRH)
GHRH bindet an den GHRH-Rezeptor, welcher ein GαS-gekoppelter Rezeptor ist. Die Erhöhung der cAMP-Konzentration führt zur Beschleunigung der Transkription des GH-Gens. Zusätzlich verursacht cAMP eine Öffnung der Ca2+-Kanäle. Der Einstrom von Ca2+ stimuliert die Exocytose von Vesikeln mit reif prozessiertem GH. Über den durch PKA aktivierten Transkriptionsfaktor CREB (phosphoryliertes CREB) induziert GHRH nicht nur die
Transkription des GH-Gens (d.h. die Produktion von GH) sondern auch die Transkription des GHRH-Rezeptor-Gens und steigert damit selbst die Empfindlichkeit der Somatotrophen für seine eigene Wirkung.
Somatostatin (SRIH)
Somatostatin ist ein potenter Inhibitor der GH-Sekretion. SRIH wirkt antagonistisch zu GHRH, indem es an einen Gαi-gekoppelten Rezeptor der somatotrophen Zellen bindet und die Adenylylcyclase inhibiert . Als Resultat sinkt die Ca2+-Konzentration; die Sekretion von GH wird supprimiert.
GH selbst und Insulin-like Growth Factor 1 (IGF-1), dessen Sekretion durch GH stimuliert wird (s. später), inhibieren die GH-Sekretion
Hypophysäre Hormone
Hypothalamus-Hypophysen-Wachstums-Achse;
Wirkungsweise des Wachstumhormons
- Rezeptor
-> Prinzip
Der Rezeptor gehört zu einer Klasse von Membranrezeptoren, die mit Proteinen mit Tyrosinkinase-Aktivität assoziiert sind. Diese Kinasen sind jedoch kein Bestandteil des Rezeptor-Genprodukts.
Bindung von GH verursacht Dimerisierung von zwei Rezeptorproteinmolekülen. Die cytoplasmatischen Domänen des dimeren Rezeptors rekrutieren die assoziierte Tyrosinkinase JAK-2 (kein Bestandteil des Rezeptors!). Die aktivierte JAK löst eine Kaskade von
Phosphorylierungsreaktionen, die die Aktivitäten der Zielzelle als Antwort auf GH steuern.
Hypophysäre Hormone
Hypothalamus-Hypophysen-Wachstums-Achse;
Wirkungsweise des Wachstumhormons
IGF
- Was tut es
- wieso der Name
