Zaburzenia regulacji wydzielania hormonów i metabolizmu

Filogenetycznie hormony są bardzo starą formą interakcji międzykomórkowej. Mogą być wytwarzane w każdym organizmie: wielokomórkowym i pierwotniakowym, a nawet komórkach roślinnych. W procesie ewolucji nastąpiło wyraźne zróżnicowanie komórkowe, uformowały się gruczoły dokrewne, powstał system regulacji hormonalnej, którego zaburzenie może być jedną z przyczyn chorób endokrynologicznych.

Synteza i wydzielanie hormonów są regulowane przez układ nerwowy bezpośrednio lub poprzez uwalnianie innych hormonów lub czynników humoralnych. Rola „mózgu endokrynnego”, którą przez długi czas przypisywano przysadce mózgowej z jej potrójnymi hormonami regulującymi aktywność obwodowych gruczołów dokrewnych, jest obecnie przypisywana specjalnemu „hipofizotropowemu” obszarowi podwzgórza. To tutaj liczne i różnorodne sygnały nerwowe są najczęściej przekształcane w humoralne. Podwzgórze koncentruje neurony, które uwalniają specjalne hormony uwalniające do krwi układu wrotnego przysadki w odpowiedzi na impulsy lub neuroprzekaźniki docierające z zewnątrz. Te hormony uwalniające działają na określone populacje komórek przedniego płata przysadki mózgowej, stymulując lub hamując uwalnianie hormonów przysadkowych.

Podwzgórze ściśle kontroluje układy przysadkowo-nadnerczowy, przysadkowo-tarczycowy i przysadkowo-gonadowy. Rola czynników podwzgórzowych nie ogranicza się do wpływania na funkcje obwodowych gruczołów dokrewnych. Wiadomo, że hormon uwalniający kortykotropinę aktywuje i koordynuje adaptacyjne reakcje metaboliczne i behawioralne w sytuacjach stresowych w eksperymentach, tj. jego aktywność ma pewne znaczenie w reakcjach behawioralnych. Zaburzone wydzielanie tego neuropeptydu zauważono w depresji.

Zmiany w wydzielaniu neuropeptydów przez podwzgórze w pewnych warunkach prowadzą do patologii funkcji przysadki mózgowej. W tym przypadku możliwe jest wydzielanie hormonów przysadkowych o obniżonej aktywności biologicznej. Szczególną rolę w symptomatologii chorób odgrywają również nieprawidłowe struktury hormonów przysadkowych. Wiadomo, że na przykład fragmenty peptydowe somatotropiny mają bardzo specyficzne działanie biologiczne: fragment 31-44 ma wysoką aktywność mobilizującą tłuszcz, 77-107 wykazuje wysoką aktywność wzrostową, 44-77 prowadzi do zmniejszenia tolerancji glukozy, powoduje hiperglikemię.

Najważniejszą rolę w regulacji wydzielania hormonów odgrywa mechanizm sprzężenia zwrotnego, który polega na tym, że przy nadmiarze danego hormonu we krwi wydzielanie jego fizjologicznych stymulatorów jest hamowane, a przy jego niedoborze – wzmagane. Szczególnym przejawem mechanizmu sprzężenia zwrotnego jest regulacja wydzielania hormonów poprzez zmianę samego usystematyzowanego parametru. Na przykład wzrost poziomu cukru we krwi zwiększa wydzielanie insuliny, co zmniejsza zawartość cukru. Wydzielanie wielu hormonów podlega pewnym rytmom (dobowym, sezonowym, związanym z wiekiem) lub jest związane z pewnymi stanami fizjologicznymi (ciąża, laktacja, adaptacja do nowych warunków środowiskowych).

Pewna liczba gruczołów dokrewnych otrzymuje również bezpośrednią inerwację wydzielniczą (na przykład rdzeń nadnerczy, szyszynka). W innych przypadkach (na przykład w przypadku tarczycy) taka inerwacja odgrywa rolę drugorzędną, ponieważ głównym regulatorem aktywności gruczołu jest hormon tropikalny przysadki (w tym przypadku tyreotropina).

Wydzielanie insuliny podlega złożonemu systemowi regulacji. Jego szybkość, podobnie jak cykl komórkowy komórek beta, jest regulowana przez inne czynniki oprócz glukozy: glukagon, somatostatynę, polipeptyd trzustkowy. Niedawno wyizolowano z trzustki nowy neuropeptyd, galaninę. Hamuje on wydzielanie insuliny, hamuje uwalnianie somatostatyny, jednocześnie stymulując wydzielanie glukagonu. Jego wydzielanie zachodzi we włóknach nerwowych wysp trzustkowych. Wyczerpanie wydzielania insuliny z powodu oporności obwodowej i długotrwałej hiperinsulinemii może wystąpić tylko w wyspach genetycznie predysponowanych do dysfunkcji.

Na przykładzie opisu mechanizmów regulacji wydzielania insuliny można prześledzić złożoną ścieżkę interakcji szeregu czynników na poziomie trzustki i ich możliwy udział w patogenezie zaburzeń.

Czynniki humoralne są również ważnym ogniwem w patogenezie wielu chorób endokrynologicznych. Tak więc wzrost i rozwój dziecka zależą nie tylko od wydzielania hormonu wzrostu przez przysadkę mózgową, ale także od stanu mechanizmów pośredniczących - w szczególności od poziomu insulinopodobnego czynnika wzrostu (somatomedyny C) we krwi. Somatomedyny to biologicznie aktywne polipeptydy wytwarzane w wątrobie i nerkach w odpowiedzi na stymulację hormonu somatotropowego (STH) i wykazujące wzrostowe i insulinopodobne działanie. Są najsilniejszymi stymulatorami wzrostu chrząstki, aktywnie reagują z receptorami i wypierają insulinę z powierzchni komórek chrząstki, są podobne strukturalnie do proinsuliny i różnią się jakościowo i ilościowo od działania insuliny. Zawartość somatomedyn w osoczu zmniejsza się w warunkach głodowania i przy diecie subkalorycznej, ubogiej w białko.

W zależności od ich hydro- lub lipofilowości hormony krążą we krwi wolne lub związane ze specyficznymi białkami. Wiązanie się z białkami spowalnia metabolizm i inaktywację hormonów.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]