Sistemul nervos şi sistemul hormonal, fiecare prin mijloacele proprii dar interdependente au rolul de a coordona răspunsurile celulelor, ţesuturilor la semnalele venite din mediul extern sau intern.

În sistemul hormonal comunicarea moleculară se face între o celulă (endocrină) care produce şi secretă o moleculă semnal (hormon) şi o altă celulă situată la distanţă (celula ţintă), hormonul fiind transportat între celula secretorie şi celula ţintă prin sistemul circulator.

Sistemul hormonal e alcătuit din glande endocrine, hormoni circulanţi şi ţesuturile ţintă.

De regula hormoni sunt produşi de celule sau grupuri de celule specializate unuia sau a mai multor hormoni (glande endocrine).

Totuşi toate celelalte ţesuturi (ficat, rinichi, inimă etc.) au capacitatea de a elibera molecule semnal pentru alte celule. 

O celulă aptă să răspundă la un semnal hormonal e denumit celula ţinta pentru acel hormon.

Unii hormoni acţionează în mod specific numai asupra unui tip de celule, pe când alţi constituie semnale externe pentru o varietate mai mare de celule.

Transportul hormonilor e pe cale sanguină. Hormoni peptidici şi catecolaminele circulă în

plasmă în stare liberă. Hormoni steroidici, hormoni tiroidieni şi

vitamina D şi formele sale active sunt liposolubile şi sunt transportaţi de proteine specifice din plasmă.

Proteinele de transport au specificitate înaltă pentru un hormoni sau un grup de hormoni.

Glanda endocrina sau tesutul Hormon

Tiroida -tetraiodtironina T4

-triiodtironina T3

Paratiroida -parathormonul

Medulosuprarenala -adrenalina

Testicul -testosterona

Ovar -estradiol

-progesterona

Adenohipofiza -hormon de creştere

-prolactina

-gonadotropine

-tireotropina

Neurohipofiza -vasopresina

-oxitocina

Principalii hormoni si glande (tesuturi) care ii produc:

Glanda endocrina sau tesutul Hormon

Hipotalamus -hormon eliberator ( RH, TRH, CRH)

-hormon inhibitor (RIH, GH-

RIH)

Pancreas -insulina

-glucagonul

Creier -neuropeptide diverse

Epifize -melatonina

Stomac -gastrina

Intestin -secretina

-colecistokinina

Placenta -gonadotropina corionica

-hormonul lactogen placentar

Imuno -peptide natriuretrice

Secreţia unui hormon suferă fluctuaţii în raport cu diverşi factori.

Eliberarea hormonului dintr-o celulă secretoare este controlată prin funcţionarea unor mecanisme de feed-back.

Majoritatea glandelor endocrine ( tiroida, gonadele, cortexul andrenalelor ) sunt controlate prin intermediul hipofizei anterioare care produce hormoni, tropine, cu funcţie de reglare a activităţii glandei periferice.

Nivelurile plasmatice ale hormonilor periferici variază în mod invers cu cele ale tropinelor hipofizare.

Relaţiile feed-back între adenohipofiza şi glandele endocrine aflate sub controlul acesteia se stabilesc atât direct cât şi prin intermediul hormonilor hipotalamici care stimulează eliberarea de tropine sau inhibă eliberarea acestora.

Secreţia hormonilor hipotalamici este controlat prin feed-back negativ atât de hormonul glandei periferice, cât şi de tropina hipofizară.

Hipotalamusul primeşte impulsuri pentru secreţia hormonilor proprii din regiunile învecinate ale sistemului nervos central, realizându-se o interconectare neuroendocrină.

Activitatea secretorie a paratiroidei, a pancreasului endocrin este reglată de parametrul biologic pe care îl controlează, glicemia, calcemia.

Creşterea glicemiei declanşează eliberare de insulină cu acţiune hipogilcemiantă.

Parathormonul este eliberat cu răspuns la hipocalcemie, că prin acţiunea sa hipercalcemiantă să redreseze calcemia.

 Caracteristici: substanţe apolare traverseaza uşor membrana celulară în citoplasmă se fixează de structuri proteice receptoare

specifice peptide monocatenare . Capătul- polar -hormoni -bazic N-terminal(lizină,arginină,histidină)- ADN-ul

nuclear.

Pentru manifestarea efectelor, complexele formate sunt: activate-fosforilarea peptidului receptor (proteinkinaza). inactivate-defosforilare (fosfoproteinfosfataza). Ionii molibdenici inhibă activitatea enzimei,ca urmare prelungesc

activitatea hormonilor steroizi.

În urma fosforilării lor complexele receptor-hormon se transportă prin intermediul canalelor reticulului endoplasmatic în nucleu,unde se fixează de ADN.

Cuplarea este inhibată competitiv de vitamina B6. Prin această translocaţie hormoni steroizi îşi exercită

efectele asupra materialului genetic. Aceste acţiuni se manifestă prin: depresare a unor gene temporar modificarea funcţiilor unor gene în acţiune. Moleculele hormonilor se eliberează din complexul fixat

pe ADN,peptidele vehiculate se descompun.

Hormoni tiroidieni

Glanda tiroidă produce doi hormoni : -tetraiodtironina T4 -triiodtironina T3

Structura:Sunt derivaţi ioduraţi cu un compus ipotetic, derivate de la tirozina si tironina.

Tixoxina

3,3’,5’-triiodtironina T3

3, 5, 3’,5’ –tetraiodtironina T4

Aceşti hormoni conţin iod şi funcţia tiroidiana e intim corelată cu metabolismul acestui element.

OHO CH2 CH COOH

NH2

OHO CH2 CH COOH

NH2

OHO CH2 CH COOH

NH2

Hormoni tiroidieni

Acţiune biologică:Funcţia metabolică generală a hormonilor tiroidieni e aceea de acontrola metabolismul oxidativ, procesele de ardere prin care seobţine energie metabolică ( ATP ) şi caldură ( acţiune calorigenă ).Sub acţiunea hormonilor tiroidieni creşte viteza metabolismuluibazal, diminuează rezervele energetice lipidice sau glucidice,catabolismul proteic este intensificat (bilanţul azotat se negativează).Totodată hormoni tiroidieni joacă roluri esenţiale în dezvoltareagenerală şi particulară asupra sistemului nervos şi scheletic.

Concentraţia Ca în lichidul extracelular este mentinut la valori constante în ciuda fluctuaţiilor în aport, excreţia şi depozitarea Ca în oase.

Homeostaza Ca extracelular este asigurat de hormonul paratiroidian, calcitonina şi 1,25-dihidroxi-colecalciferolul, care acţionează asupra osului, rinichiului şi intestinului.

1,25-dihidroxi-colecalciferol: -derivat al vitaminei D3. -un hormon liposolubil cu o structură înrudită cu a steroizilor

şi mecanismul de acţiune la nivel celular este similar. -ţesutul ţintă este intestinul unde promovează absorbţia Ca şi a

fosfatului, translocarea din lumen în spaţiul extracelular.

Calcitonina:

Calcitonina este produs de celulele adiacente celulelorfoliculare ale tiroidei. Calcitonina are efecte opuse ale PTH, seopune creşterii concentraţiei Ca şi fosforului în plasmă.

Acţionează asupra osului inhibând resorbţia osoasă. Deasemenea favorizează translocarea fosfatului din lichidulextracelular în fluidul peritoneal şi în celule osoase.

Hormonul paratiroidian:Glandele paratiroide, alcătuite din două perechi sunt situate în partea anterioară a

gâtului, în spatele capsulei tiroidiene. Ele elaborează şi secretă hormonul paratiroidian(PTH).PTH un polipeptid alcătuit din 84 de resturi de aminoacizi.

PTH are acţiune hipercalcemiantă, se opune tendinţei de scădere a calcemiei, princreşterea eliberării Ca din oase, scăderea excreţiei renale şi promovarea absorbţieiintestinale a Ca-lui (acţiune indirectă). Celulele ţintă ale acestor organe funcţionează cabariere celulare între compartimentul fluid extracelular şi lumenul tubular renal şiintestinal şi compartimentul fluid al osului.

În os PTH acţionează asupra diferenţierii şi activităţii diverselor tipuri de celluleavând ca rezultat resorbţia osului, degradarea matricei organice şi solubilizarea substanţeiminerale cu eliberare în fluidul extracelular a ionilor de calciu şi fosfat.

La nivelul renal PTH creşte reabsorbţia Ca până aproape de 100% şi inhibăreabsorbţia ionilor fosfat. Efectele osoase şi renale cresc calcemia, fără a creşteechivalenta şi cu concentraţia fosfatului, împiedicându-se astfel atingerea unorconcentraţii critice la care aceştia să formeze fosfat tricalcic insolubil.

Hormoni pancreatici:

Activitatea endocrină a pancreasului este localizat lanivelul insulelor Langerhans.

Insulina şi glucagonul sunt factori reglatoriprincipali ai homeostazei glicemice.

Somatostatina reglează secreţia principală deinsulina şi glucagon.

Insulina

Principalul hormon cu acţiune hipogilcemiantă. Insulina este o proteina mica cu masamoleculară 5734 daltoni şi cuprinde 51 de aminoacizi. Insulina formează cu ioni de zinc aggregate,dimeri, tetrameri, hexameri. În pancreas insulina se află sub formă de hexameri. Forma activăcirculantă este, preferabil, monomerul.

Insulina controlează procesele fundamentale de stocare şi de mobilizare a rezervelor calorice aleorganismului, permit adaptarea metabolică a organismului la trecerea de la starea de nutriţie la stareade post. În perioadele de alimentare insulina favorizează depozitarea excesului caloric sub forma delipide, glicogen, proteine. În perioadele de post aceste reserve sunt mobilizate prin reacţii foarte finmodulate întrucât utilizarea lor să se facă fără pierderi. În afară de roluri metabolice insulina exercităacţiuni specifice factorilor de creştere, influenţează creşterea fetală, diferenţierea celulară, regenerareatisulară. Insulina influenţează metabolismul intracelular al glucozei. În hepatocit este activat sintezade glicogen ( glicogenoliza e inhibată), este activate glicoliza glucozo-6 fosfat este inactivat şi astfelefluxul celular de glucoză este inhibat. Gluconeogeneza este oprită prin inhibiţia transcieri geneifosfoenolpiruvatcarboxi-kinaza, enzima reglatoare de gluconeogeneza. În muşchi în prezenţainsulinei, metabolismul glucozei este deplasat spre gliconeogeneză (glicogenoliza este inhibată) şispre utilizarea glicolitică. În ţesutul adipos insulina favorizează glicoliza şi sinteza de glicerol fosfat.Acţiunile eventuale ale insulinei asupra metabolismului glucozei au ca efect scăderea glicemiei.

Glucagonul si Somatostatina

Glucagonul:

Hormonul pancreatic sintetizat în celulele din insulele Langerhans cu acţiune antagonicăinsulinei. Este un agent hiperglicemiant.Glucagonul este un polipeptid cu 29 de resturi aminoacidice.Exercită acţiuni metabolice opuse celor insulinei, rezultatul global al acestora fiind creştereaglicemiei. Acţiunile sale se exercită în primul rând la nivel hepatic, concentraţia sa în sângeleportal fiind mai mare decât în sângele sistemic. Acţiunea principală a glucagonului este ceagluconeogenetică sinteza de glucoză din precursori neglucidici.Somatostatina:

Acest hormon a fost desemnat iniţial ca factor hipotalamic care inhibă eliberareasomatotropinei hipofizare. Ulterior a fost identificată şi în pancreas, în tractul gastrointestinal,în creier.Somatostatina inhibă secreţia de glucagon, insulina şi a unor hormoni gastrointestinali,secretina colecistokinina.Somatostatina în creier are rol de neurotransmitator.

Hormoni medulosuprarenali

Glandele suprarenale sunt alcătuite din două regiuni distincte cuorigini embriologice, având structuri şi funcţii diferite. Porţiuneacorticală ( 90% din glandă) se dezvoltă din mesoderm şi producehormoni de natură steroidică, corticoizi, iar medulara este de originenervoasă şi elaborează substanţe numite catecolamine.

Medulosuprarenala elaborează compuşi numiţi catecolamine :dopamine noradrenalina (norepinefrina) şi adrenalina (epinefrina).

Hormoni medulosuprarenali

Dopamina

Noradrenalina

Adrenalina

HO

HO

CH2 CH2 NH2

CH2CH

OH

NH2HO

HO

HO

HO

NH2CH2CH

OH

CH3

Hormoni medulosuprarenali

Medulosuprarenala eliberează în sânge adrenalina (80% din secreţia totală) şi noradrenalina(20%).

Noradrenalina îndeplineşte şi funcţia de neurotransmiţător la nivelul terminaţiilor nervilorpostganglionari simpatici, (terminaţii adrenergice) şi sângele cuprinde o fracţiune din noradrenalinaeliberată pe aceasta cale, cea care nu a fost receptată imediat la nivelul sinapselor.

Adrenalina nu este sintetizată în celulele cromofine extramedulare, dar poate fi prezente înaceste celule prin captare din plasmă.

Dopamina este absentă în sânge, se gaseşte în anumite regiuni ale sistemului nervos central.Are rol de neurotransmiţător la nivelul unor terminaţii nervoase (dopaminergice).

Adrenalina şi noradrenalina acţionează asupra unor varietăţi mare de ţesuturi, care cuprindreceptori pentru aceşti hormoni.

Prin acţiunile asupra sistemului circulator, asupra metabolismului energogen, prin reglareasecreţiei unor hormoni, catecolaminele au roluri importante în adaptarea organismului la agresiuniinterne sau externe, fizice sau psihice (frig, emoţii, hipoglicemie ). Efectele metabolice, mediate înprincipal de către adrenalina, au ca rezultat creşterea consumului de oxigen şi a producţiei de căldurăla nivelul majorităţii ţesuturilor.

Hormonii steroizi sunt secretaţi de: Corticosuprarenală (mineralocorticoizi, glucocorticoizi hormonii

sexuali) testicol (hormonii androgeni) ovar (hormonii estrogeni) placentă (hormonii luteali)

Glandele suprarenale sunt alcătuite din două regiuni distincte cu origini embriologice, având structuri şi funcţii diferite.

Porţiunea- corticală ( 90% din glandă) se dezvoltă din mesoderm şi produce hormoni de natură steroidică.

- medulara este de origine nervoasă elaborează substanţe numite catecolamine: dopamine,noradrenalina (norepinefrina) şi adrenalina (epinefrina)

Hormonii steroizi

Cortexul suprarenalei, la adult este alcătuit din trei zone distincte histologic:

-un strat exterior (zona glomerulară)secretă mineralocorticoizi.-unul median (zona fasciculată)-zona reticulară

Zona fasciculata şi zona reticulară produc glucocorticoizi şi hormonii sexuali.

Zona externă şi cele două zone interne se comportă ca două unităţi separate prin produsele secretate şi prin mecanisme reglatori.

Hormonii steroizi au la bază, ca şi colesterolul scheletul ciclopentanoperhidrofenantrenic.

Catena laterală este mai scurtă decât la colesterol sau lipseşte complet,molecula formată din 21,19,18 atomi de C.

Hidrocarbura policiclică cu - 21 atomi de C de la care derivă hormonii CSR şi luteali se numeşte pregnan.

- 19 atomi de C de la care derivă hormonii androgeni se numeşte androstan.Au în poziţia 17 o grupare ceto(17 cetosteroizi ).

-18 atomi de C de la care derivă hormonii estrogeni se numeşte estran.

Sinteza porneşte de la colesterol.

Sub acţiunea unei hidrolaze din colesterol esterificat se desprinde colesterolul liber.

Un cărăuş proteic îl transporta în mitocondrii.Sub acţiunea unei colesterol-desmolaze se transformă în pregnenolon.

Pregnenolonul în REN trece în progesteron printr-un proces de dehidrogenare.

Progesteronul în- zona glomerulară formează aldosteron. - zona fasciculată şi reticulară formează

cortizoli şi androgeni

În cortexul suprarenal se află un număr mare de steroizi, dar aceia care sunt secretaţi în cantităţi suficiente pentru a exercita acţiuni hormonale sunt:

- glicocorticoizi -cortisolul efecte asupra metabolismului glucidic lipidic, proteic

- mineralocorticoizi- aldosteronul metabolismului mineral - hormonii sexuali -dehidroepiadrenosterona -androstendiona -estrogeni cu influenţă redusă asupra procesului de

reproducere

Structura

Hidrocortizon

O=C

O =

HO OH

CH2 OH

Dehidroepiandrosterona

HO

O

=

Androstendiona

HO

=

O

=O

Cortizolul exercită asupra metabolismului intermediar multiple acţiuni, anabolice şi catabolice după:

- natura ţesutului - a stării organismului - în funcţie de concentraţiile altor hormoni. Acţiunea cea mai clară este:

stimularea gluconeogenezei hepatice asupra proteinelor hepatice are acţiune anabolică. inhibă trecerea glucozei sanguine în ţesutul adipos, în muschi, ceea

ce duce la hiperglicemie. la nivelul ţesutului adipos, cortizolul exercită actiune lipolitică, cu

eliberare de glicerol şi acizi graşi în sânge. creşterea ratei metabolismului proteic determină sporirea excreţiei

azotului rezultat şi inducţia enzimelor din ciclul ureogenetic

Cortizolul în sângele circulant este aproape în totalitate legat proteic. mică parte este fixat de albumină 90% vehiculat de transcortina(CBP cortisol binding protein) produs în principal în celulele zonei fasciculate şi modic la

nivelul zonei reticulate. poate fi transformat reversibil în cortizon, produs cu activitate

biologică mică

În afara efectelor metabolice, la concentraţii mai mari decât cele fiziologice, cortizolul (hidrocortizona) exercită acţiuni antiinflamatoare şi imunosupresive care stau la baza utilizării terapeutice a corticosteroizilor sau a compuşilor înrudite obţinuţi prin sinteză.

Aldosteronul

Participă la menţinerea homeostazei hidrice şi electrolitice. Ţesutul principal, ţintă, pentru aldosteron, este rinichiul, la

nivelul tubilor renali (distali şi colectori). Se produce în zona glomerulară ,dar intermediarii sintezei

acestui hormon, DOC ,corticosteron,18 hidrocortizon este posibil să fie produşi şi în zonele fasciculată şi reticulată.

Creşte - absorbţia activă de sodiu - reabsorbţia pasivă a clorului - eliminarea potasiului

Retenţia de sodiu antrenează şi retenţia osmotică de apă. Controlul secreţiei de aldosteron are loc prin mecanisme

distincte de acelea care operează în cazul glucocorticoizilor.

Acest control se realizează prin sistemul renină-angiotensină care are un rol deosebit în reglarea fluidului extracelular şi al presiuni sanguine.

Aldosteronul creşte reabsorbţia Na+ în tubii renali, cu eliminarea ionilor K+ şi H+.

El stimulează în condiţii normale retenţia de Na+ în glandele sudoripare şi în celulele mucoase ale colonului.

Secreţia de aldosteron este stimulată de volumul lichidului extracelular.

Hiposodemia, hipovolemia, şi reducerea consecutivă a presiunii de distensie la nivelul unor receptori renali aparatul juxtaglomerular localizat în pereţi arteriolelor aferente determină secreţia de renină.

Renina acţionează asupra angiotensinogenului, o globulină produsă în ficat şi eliberează angiotensina I.

Sub acţiunea enzimei de conversie se transformă în angiotensină II.

Aceasta acţionează direct asupra zonei glomerulare a cortexului suprarenal şi determină secreţia de aldosteron.

Efectul este cel de creştere a retroresorbţiei de sodiu pe tot traiectul tubilor renali şi de favorizare a eliminării ionilor de potasiu şi de hidrogen.

Aldosterona

O=HC C=O

=O

CH2-OH

HO

O=

O CH

HOC=O

CH2-OH

Sunt hormoni steroizi reprezentaţi de : - testiculari-androgeni - ovarieni- estrogeni -progesterona. Sunt transportaţi în plasmă sub formă legată de proteine transportoare

specifice proteine fixatoare a hormonilor sexuali(sex hormon binding protein ).

Hormoni androgeni

Principalul hormon androgen testicular este testosteronul, dar testiculul mai secretă cantitate mică de dihidrotestosteronă

Sunt hormoni sexuali masculini sintetizaţi de celulele interstiţiale (Leydig) din testicul.

Testosterona

Dihidrotestosterona

O=

OH

O=

OH

OH

Alţi steroizi produşi de cortexul suprarenalei intermediari în sinteza testosteronei din testicul sunt :

- dehidroepiandrosterona

- androstendiol

- androstendiona

Dehidroepiandrosterona

androstendiol

O

=

HO

OH

androstendiona

O=

Acţiune

Testosteronul controlează: -procesele fundamentale necesare dezvoltării şi

funcţionării organelor sexuale -apariţiei şi intreţinerii caracterelor sexuale secundare -spermatogenezei.

Androgenii stimulează sinteza proteică, acţiune deosebit de puternică la pubertate, care duce la dezvoltarea oaselor şi musculaturii scheletice.

Hormonii ovarieni

Aceşti hormoni sunt de două grupe: - estrogeni - progesterone

Pe lângă sinteza ovariană, estrogenii se mai formează în cantităţi mici, testicul, corp galben, placentă.

În timpul gestaţiei unitatea feto-placentară sintetizează cantităţi mari de progesteronă.

Estrogenii sunt steroli cu 18 atomi de carbon (lipseşte gruparea metil din poziţia 10 ).

Estradiol

Estrona

HO

HO

OH

O

=

Progesteronul este un steroid cu 21 atomi de carbon, secretat de

corpul galben şi placentă.

progesterona

O=

CH3

C=O

Hormoni ovarieni controlează: -dezvoltarea aparatului reproducător feminin -apariţia şi menţinerea caracterelor sexuale

secundare -reglează, ciclul ovarian, fecundaţia, gestaţia,

naşterea şi lactaţia.  Estrogenii şi progesteronele acţionează fie sinergic

fie antagonist.

Pregnenolona: derivă din colesterolprecusorul steroizilor C18, C19 and C21.

Progesterona:produs din pregnenolonă secretată de către corpus luteuminduce faza secretorie a endometrului pregătind mucoasa pentru nidaţie (faza luteală a ciclului ovarian)stimulează creşterea şi dezvoltarea acinilor glandelor mamare

Aldosterona:principalul hormon mineralocorticoid produs din progesterona în zona glomerulară a corticosuprarenalei,măreşte reabsorbţia de Na

Testosteronul:hormonul androgensecretat de testicolerezultă din progesteronăimprimă şi dezvoltă caracterele sexuale masculine primare şi secundare

Estradiol:hormonul estrogen, produs în ovar determină caracterele sexuale secundare feminine .

Cortizol:hormon sintetizat dinprogesteron în zona fasciculată a corticosuprarenaleiparticipă la reacţiile de adaptare a organismului la condiţiile stres creşte TA şi reabsorbţia de Nanumeroase efecte asupra sistemului imunitar

Sinteza hormoni steroizi adrenali din colesterol.

Sinteza hormonilor sexuali masculini de la nivelul celulelor Leydig din testicule.

P450SSC, 3β-DH, şi P450c17 sunt aceleaşi enzime necesare sintezei de hormoni steroizi corticoizi

17,20-liaza are aceeaşi acţiune cu a CYP17A1 Aromataza (denumită şi estrogen sintetaza) este

CYP19A1. 17-ketoreductaza denumită şi 17β-hidroxisteroid

dehidrogenaza tip 3 (gene symbol HSD17B3). Numele 5α-reductazei este 5α-reductaza tip 2 (gene

symbol SRD5A2).

Sinteza hormonilor sexuali feminini din ovar.Producerea testosteronului şi a androstendionei din colesterol urmează acceaşi cale de sinteză cu a hormonilor sexuali masculini. Aromataza (estrogen sintetaza) este CYP19A1.