Bio 2

• Steuerung der Hormonfreisetzung über negative Rückkopplung
• Eine hohe Konzentration eines Hormons vermindert seine weitere Produktion und
  Freisetzung

• Bildung in den basophilen Zellen des Hypophysenvorderlappens unter dem Einfluss von CRH aus dem
• Hypothalamus Wirkung:
  • Anregung der Nebennierenrinde zur Synthese von Glukokortikoiden,Mineralokortikoiden und Sexualhormone
  • Indirekter Einfluss auf die Produktion von Insulin
• Bindet in der Nebennierenrinde an den ACTH-Rezeptor (MC2R), der über G-Protein-gekoppelte Signalwege verschiedene Enzyme stimuliert
• Die ACTH-Ausschüttung unterliegt einem zirkadianen Rhythmus (Konz. ↑Morgen; ↓Abend).
• Die Steuerung des ACTH-Spiegels erfolgt im Hypothalamus durch negative Rückkoppelung ("Feedbackhemmung")
• Physischer oder psychischer Stress führen zu einer erhöhten Sekretion und können so eine weitere, ultradiane Rhythmik überlagern

• Wirkung in der Hypophyse
  • Ausschüttung ACTH
• Endokrine Drüse/ Wirkungsort
  • Nebennierenrinde -> Cortisol, Aldosteron
• Wirkung
  • Erhöhung Blutzuckergehalt
  • Erhöhung Blutvolumen und Blutdruck
  • Hemmung Immunsystem

• Wirkung in der Hypophyse
  • Ausschüttung LH/FSH
• Endokrine Drüse/ Wirkungsort
  • Gonaden Östrogen und
    Testosteron
• Wirkung
  • Entwicklung und Aufrechterhaltung der
    Geschlechtsmerkmale

• Wirkung in der Hypophyse
  • Ausschüttung TSH
• Endokrine Drüse/ Wirkungsort
  • Schilddrüse T3 / T4
• Wirkung
  • Gesamtstoffwechsel

• schmetterlingförmiges Organ
• befindet sich in der Halsregion der Luftröhre
• besteht aus 2 Seitenlappen
• An der Schilddrüse liegen 4 linsengrosse Drüsen, die Nebenschilddrüsen an
• Endokrines Organ mit Hormonspeicher- und Steuerungsfunktion

• Die vier Nebenschilddrüsen liegen meist in unmittelbarer Nachbarschaft zu den beiden oberen und unteren Polen der Schilddrüse (genaue Lage ist embryologisch bedingt sehr variabel)
• Produzieren Parathormon und spielen eine entscheidende Rolle im ➔Calciumhaushalt

• Drüsengewebe besteht aus bläschenförmigen Follikeln
• Die Wand dieser Follikel wird aus einem geschlossenen einschichtigen Epithel gebildet
• Im Inneren der Follikel befindet sich eine homogene Masse, das Kolloid
• Schilddrüsenhormone (T₃, T₄) werden in Epithelzellen des Follikels gebildet und als Thyroglobulin (Hormon - Proteinkomplex) gespeichert
  • gesamtes Thyroglobulin => Kolloid
• Inaktive Follikel
  • flaches Epithel
  • grosse Menge homogen verteiltes Kolloid
• Sekretorisch aktive Follikel
  • hohes Epithel
  • vakuolisiertes Kolloid
• endokrine Drüse -> ist mit vielen Gefässen versorgt

• Parafollikuläre Zelle; spezialisierte Zellen der Schilddrüse
• Produktion von Calcitonin
• mittels Transportproteine wird Calcitonin aus den Vesikeln der Zellen über die Zellmembran an den Extrazellulärraum abgegeben
• Die Ausschüttung wird durch hohe Calcium-Konzentrationen im Blut stimuliert

• sind für den Stoffwechsel des gesamten Körpers von grösster Bedeutung 
• Thyroxin (Tetraiodthyronin, T₄)
• Trijodthyronin (T₃)
• Leiten sich von AS Tyrosin ab

• Jod wird von den Follikelepithelzellen aus dem Blut entnommen
• Dies geschieht gegen hohe Konzentrationsgradienten da in den Zellen des Follikelepithels bis zu 1.ooo-mal mehr Jod vorhanden ist als außerhalb
• Das Jod wird über aktiven Transport- mit der Jodidpumpe - in die Zellen gebracht
• 98% des im Körper zirkulierenden Jods wird von der Schilddrüse aufgenommen 
• Die Biosynthese von T₃, und T₄ ist von einer ausreichenden Jodzufuhr durch die Nahrung abhängig → in Alpenregionen ist zu wenig Jod im Trinkwasser enthalten ->  Jodierung des Kochsalzes

1. Iodionen werden durch einen Na⁺-gekoppelten Transport aus dem Blut aufgenommen
2. Durch einen Ionenkanal in das Follikellumen sezerniert
3. Die Follikelepithelzellen synthetisieren im Golgi-Apparat das Protein Thyreoglobulin (TG), das durch Exocytose in das Follikellumen abgegeben wird
4. Dort wird das zu Iod oxidierte Iodid an das Tyrosin des Thyroglobulins gebunden
5. Jeweils zwei solcher Komplexe verbinden sich und werden wieder in die Follikelepithelzelle aufgenommen
6. Durch Spaltung bildet sich T₄ und T₃, die in das Blut abgegeben werden
7. Die Schilddrüse bildet hauptsächlich T₄; T₄ wird Selen-abhängig durch Deiodinasen (durch 5'-
   Dejodierung) zum wirksameren T₃ umgewandelt

• Beschleunigung der oxidativen Stoffwechselvorgänge in den meisten Zellen. D. h. alle Zellen haben T₃ bzw T₄ Rezptoren
  • Steigerung des Energieverbrauchs und des Grundumsatzes (Kohlenhydrate, Proteine und Fette sind gleichermaßen betroffen)
  • Aktivierung von Enzymen, v. a. der Mitochondrienenzyme und in the Mitobiogenese (der Synthese neuer Mitochondrien)
  • Steigerung der Mitochondrienaktivität führt zu erhöhtem Sauerstoffverbrauch -> kalorigene Wirkung
• Die durch T₃, erreichte Wirkung ist bei gleicher Hormonkonzentration ca. 5 mal höher als die durch T₄ erreichbare Wirkung → dagegen ist die Wirkungsdauer von T₄, erheblich länger als die von T₃

1. Durch Verringerung des Blutspiegels schüttet der Hypothalamus TRH (Thyreotropin Releasing Hormon) oder Somatostatin aus
2. Transport in die Adenohypophyse (Pfortadersystem)
3. Hypophse produziert TSH (Thyreotropin)
4. Thyreotropin wirkt auf die Schilddrüse
   • stimuliert die Jodaufnahme
   • aktiviert Jodierung von Tyrosin
     • Trijiodthyronin (T₃)
     • Thyroxin (T₄)
   • setzt T₄ und T₃ aus dem Kolloid frei -> Abgabe ins Blut
5. T₃ und T₄ sind im Blut an Proteine (v.a. Albumin und ein spez. α-Globulin) gebunden -> PBI (protein-bound iodine)
6. PBI kann im Gewebe T₃ und T₄ abgeben
7. Deiodinasen (D1, D2, D3) befinden sich im Zielgewebe für T₄
   • Im ZNS und in der Hypophyse erzeugt D2 lokal T₃ aus T₄ -> Rückkopplung
   • D1 macht T₃ aus T₄
   • D3 macht aus T₄ ein nicht bioaktives reverse T₃

• Genomisch über nukleären Rezeptor -> Proteinexpression im Nukleus
• Nicht genomisch über zytoplasmatische und mitochondriale Rezeptoren (hier p43 und p28)
• Direkter Einfluss auf Signalkaskaden
• direkter stimulierende Einfluss auf oxphos und Stimulation des Sauerstoffverbrauchs und ATP
  Bereitstellung

Ursachen

• Jodmangel
• eigentliche Drüsenunterfunktion (kann T₃ und T₄ nicht herstellen)

Symptome

• Haarausfall
• Schwerhörigkeit
• vergrösserte Zunge, heisere Stimme
• niedriger Puls
• Kälteempfindlichkeit, Frieren
• Verstopfung
• Erektionsstörung
• Zyklusstörungen, starke Regelblutung, geringere Fruchtbarkeit
• Muskel- & Gelenkschmerzen
• Kribbeln, Taubheitsgefühl
• trockene, teigige Haut
• Gewichtszunahme
• Kurzatmigkeit
• vergrösserte Schilddrüse
• Konzentrations und Gedächtnisstörungen, Depression

• Jodmangel
• Schilddrüsenvergrösserung (Kropf)
• es wird konstant TSH sezerniert, da kein T₃ und T₄ ausgeschüttet werden kann
  • fördert das Wachstum der Schilddrüse
• bei schwangeren Frauen mit Jodmangelkropf gibt es irreversible Entwicklungsstörungen beim Fötus
  • Minderwuchs, faltiges Gesicht, wulstige Lippen, übergrosse Zunge, trockene schuppige Haut, geistige Behinderung, Taubheit
  • Kretinismus

-> Endemisch: Krankheit, welche in bestimmten Regionen regelmässig auftritt. Bei einer Endemie bleibt die Zahl der Erkrankten über die Zeit relativ konstant

• gesteigerte ausschüttung von Schilddrüsenhormonen
  • erhöhter Grundumsatz, erhöhte Körpertemperatur, Herzfrequenz und Erregbarkeit
  • -> Schwitzen, Gedankenjagen, Schlaflosigkeit
  • erhöhter Grundumsatz hat haäufig eine negative Stickstoffbilanz
    • Abbau körpereigenen Proteinen -> Abmagerung
  • hervorgerufen durch stimulierenden TSH-Rezeptor-Antikörper (TSI) (Morbus Basedown, engl. Graves Disease) 
    • TSI unterliegt nicht der hypothalamohypophysären Kontrolle und kann somit die Schilddrüse ungehindert stimulieren
• Symptome
  • Durchfall
  • Gewichtsabnahme
  • fettige Haut
  • Schwitzen
  • Hyperaktivität
  • Aggresivität
  • Schlaflosigkeit
  • hoher Blutdruck
  • Hyperventilieren
  • Heisshunger

• „PAK“ Thyreoperoxidase-Antikörper = TPO-Ak; MAK) Die Thyreoperoxidase (Thyreoidea-Peroxidase) stellt einen wichtigen Bestandteil in der Biosynthese der Schilddrüsenhormone dar. Sie ist das Schlüsselenzym für die Jodierung von Thyreoglobulin und für die Kopplung zweier Dityrosine. Die Schilddrüsen-PeroxidasenAntikörper sind gegen das Enzym Thyreoidea-Peroxidase gerichtet, welches die Jodierung katalysiert.
• "TAK" sind "Thyreoglobulin-Antikörper", daher ist hier auch häufig die Abkürzung "Tg-Ak" zu finden. Diese Antikörper greifen also das Eiweiß (das Thyreoglobulin) an, aus dem die aktiven Schilddrüsenhormone T3 und T4 entstehen sollen.
• "TRAK" (TSH-Rezeptor-Antikörper) sind Antikörper, die sich auf die Rezeptoren setzen, die eigentlich für das TSH bestimmt sind. Sie regen die Schilddrüse übermäßig stark dazu an, die Schilddrüsenhormone T3 und T4 ins Blut abzugeben. (auch beschrieben unter der Sammelbezeichnung TSI (thyroidea stimulating
  immunoglobulin)

• Nachweis erfolgt in 1 mL Blutserum
• Wichtiger Parameter zur Beurteilung der Schilddrüsenfunktion
• Bei zu hohen T₃- und T₄-Spiegeln (Hyperthyreose) sinkt TSH stark ab, aufgrund der negativen Rückkopplung
• Umgekehrt ist der Serumspiegel von TSH bei einer Unterfunktion der Schilddrüse (Hypothyreose) erhöht

• Produktion der Pankreashormonen in der Lagerhans-Insel
  • ca. 1 Mio Inseln in einem gesunden Pankreas
• A-(α-)Zellen: Glucagon
• B-(β-)Zellen: Insulin
• D-(δ-)Zellen: Somatostatin
• PP-(F-)Zellen: Pankreatisches
• Polypeptidε-Zellen: Ghrelin

• Chromosom 11
• RER -> Prä-Proinsulin, bilden von Disulfidbrücken
• Golgi -> Proinsulin (-24AS Signlapeptid)
• trans-Golgi -> + Zink, Protonen -> Proinsulin-Hexamer
• Insulin-Hexamer (-C-Peptid)
• Speicherung in kristalliner Form

1. steigender Blutzuckerspiegel (ab ca. 5 mmol Glc/L Blut)
2. Ausschüttung des Insulins aus der B-Zelle
3. Stimulation der Insulinfreisetzung
   • Inkretine (GI-Trakt)
     • Glucagon like Peptide (GLP)
     • Gastric inhib. Peptide (GIP)
     • Gastrin
     • Sekretin
     • Cholezystokinin (CCK)

• Stimuliert die Produktion von Insulin in den B-Zellen
• Senkt die Produktion von Glucagon in den A-Zellen
• Verzögert die Entleerung des Mageninhaltes in den Darm
• Stimuliert das Sättigungsgefühl
• Durch die ersten beiden Wirkungen werden zu hohe Glukosewerte im Blut verhindert, durch die beiden anderen Wirkungen die Glukose-Aufnahme mit der Nahrung verzögert

• Förderung anaboler Stoffwechselprozesse
  • Glykogensynthese
  • Lipidsynthese
  • Proteinsysnthese

• Drosselung kataboler Prozesse
  • Glykogenolyse
  • Lipolyse
  • Proteolyse

-> Leberzellen, Muskelzellen, Fettzellen

• Durch die Aktivierung des Insulinrezeptors (rezeptor-Tryosin-Kinase) werden zelluläre Proteine phosphoryliert wie z.bb Shc (Src homology 2 domain containing) oder Mitglieder der Insulin-Rezeptor-Substrat-Familie (IRS1-4)
• Diese wiederum interagieren mit den SH2-Domänen von Signalmolekülen, was zur Aktivierung verschiedener Signalwege führt
• Regulation von Genen, die den Glucose-Metabolismus und die Synthese von Glycogen,
  Lipiden und Proteinen steuern
• Die Aktivierung eines weiteren Signalweges über die Cbl führt zur Insulin-stimulierten Glucoseaufnahme in die Zelle via Glut4!

• ZNS vorkommende Körperflüssigkeit
• zirkuliert in einem System aus kommunizierenden Hohlräumen (Liquorraum)

• Zusammensetzung:
  • wasserklare, protein- und zellarme Flüssigkeit.
  • Mehrheitlich Lymphozyten und selten Monozyten nachweisbar.
  • Hauptbestandteil β-Trace-Protein (β-TP) → Grundlage des diagnostischen Liquornachweises
     
• Funktionen:
  • Dient dem Stoffwechsel für die Nervenzellen des ZNS
  • Schutz für das Gehirn →Wasserkissen um das Gehirn, schützt vor mechanischen Kräften
  • Zur relativen Gewichtsreduktion des Gehirns durch statischen Auftrieb (> 95%)
  • Bewegungsmedium für Immunzellen

• Bewegungsmedium für Immunzellen

•  Nachweis oder Ausschluss eines entzündlichen Erreger- oder autoimmunologisch bedingten Prozesses (z. B. Neuroborreliose oder Multiple Sklerose)
• Hinweise auf Tumorerkrankungen der Hirnhäute und des Zentralen Nervensystems
• Zusätzlicher Nachweis bei akuten und älteren Blutungen in Gehirn, Rückenmark und umgebenden
  Strukturen

• Bildet mit ca. 80 % den grössten Teil des menschlichen Gehirns
• bewussten Empfindungen und Handlungen
• höheren Hirnfunktionen
   

• Äusserer Teil → Rinde oder graue Substanz
  • Neocortex
  • Allocortex
    • Paleocortex
    • Archicortex
• Inneren Teil → Mark, weisse Substanz
• Neocortex → Lern-, Sprech- und Denkfähigkeit sowie das Bewusstsei und das Gedächtnis