Hormoni ( dr. greacă ὁρμάω - mișc, induc, pun în mișcare) - substanțe biologic active de natură organică, produse în celule specializate ale glandelor endocrine ( glandele endocrine ), care intră în fluxul sanguin , legându-se de receptorii celulelor țintă și exercitând un efect reglator asupra metabolismului și funcțiilor fiziologice . Hormonii servesc ca regulatori umorali (transportați prin sânge) ai anumitor procese din diferite organe. Există și alte definiții, conform cărora interpretarea conceptului de „hormon” este mai largă:„substanțe chimice de semnalizare produse de celulele corpului care afectează celulele din alte părți ale corpului” . Această definiție pare a fi de preferat, deoarece acoperă nu numai multe substanțe clasificate în mod tradițional drept hormoni: hormoni ai animalelor lipsite de sistemul circulator (de exemplu, ecdisoni de viermi rotunzi etc.), hormoni de vertebrate care nu sunt produși în glandele endocrine ( prostaglandine , eritropoietina etc.), hormoni vegetali , dar o astfel de definiție include, de exemplu, clase de substanțe precum eicosanoide , steroizi etc.
Hormonii au un efect la distanță: pătrunzând în diferite organe și sisteme ale corpului cu fluxul sanguin, ei reglează activitatea unui organ situat departe de glanda care le sintetizează, în timp ce chiar și o cantitate foarte mică de hormoni poate provoca modificări semnificative ale activității. a organului.
Studiul activ al glandelor endocrine și al hormonilor a fost inițiat de medicul englez T. Addison în 1855 . Addison a fost primul care a descris boala bronzului , al cărei simptom era o colorare specifică a pielii , iar cauza a fost disfuncția glandelor suprarenale .
Un alt fondator al endocrinologiei este medicul francez K. Bernard , care a studiat procesele de secreție internă și glandele corespunzătoare ale corpului - organe care secretă anumite substanțe în sânge .
Ulterior, un alt medic francez a contribuit la această ramură a științei - C. Brown-Séquard , care a legat dezvoltarea anumitor boli cu insuficiența funcției glandelor endocrine și a arătat că extractele din glandele corespunzătoare pot fi utilizate cu succes în tratament. a acestor boli.
Conform rezultatelor cercetării disponibile în stadiul actual, sinteza insuficientă sau excesivă a hormonilor afectează negativ mecanismele moleculare care stau la baza reglării proceselor metabolice în organism, iar aceasta, la rândul său, contribuie la dezvoltarea aproape tuturor bolilor glandelor endocrine. .
Termenul „hormon” în sine a fost folosit pentru prima dată în lucrările fiziologilor englezi W. Bayliss și E. Starling în 1902 .
Cercetătorii l-au introdus în cursul studierii hormonului secretină , descoperit de ei cu trei ani mai devreme. Acest hormon este produs în duoden și este responsabil de intensitatea producerii unor sucuri digestive. În prezent, știința cunoaște peste 100 de substanțe produse de glandele endocrine, care se caracterizează prin activitate hormonală și care reglează procesele metabolice.
Stimulii externi sau interni de un fel sau altul actioneaza asupra receptorilor organismului si dau nastere la acestia impulsuri care patrund mai intai in sistemul nervos central si apoi in hipotalamus .
În această parte a creierului sunt produse substanțe active primare cu acțiune hormonală la distanță - așa-numitele. factori de eliberare , care, la rândul lor, sunt trimiși către glanda pituitară . Trăsătura lor caracteristică este faptul că transportul lor la destinație nu se realizează cu fluxul sanguin general, ci prin sistemul vascular portal.
Sub influența factorilor de eliberare, fie producția și eliberarea de hormoni tropicali ai glandei pituitare este accelerată, fie încetinită .
Acesta din urmă, după ce a intrat în sânge și ajungând cu el la o glandă endocrină specifică, influențează sinteza hormonului necesar.
În ultima etapă a procesului, hormonul este livrat prin sistemul circulator către anumite organe sau țesuturi specializate (așa-numitele „ținte”) și provoacă anumite răspunsuri în organism, fie că sunt fiziologice sau, de exemplu, chimice.
Etapa finală, asociată cu efectul hormonilor asupra metabolismului din interiorul celulei , pentru o perioadă destul de lungă de timp a fost cea mai puțin studiată dintre toate componentele procesului de mai sus.
Acum se știe că în țesuturile țintă corespunzătoare există structuri chimice specifice cu locuri destinate legării hormonilor - așa-numitele. receptorii hormonali.
De regulă, fragmentele de carbohidrați ale glicoproteinelor și gangliozidelor acționează ca etape speciale .
Legarea hormonilor de către receptori provoacă anumite reacții biochimice, datorită cărora, de fapt, se realizează efectul final al hormonului.
Localizarea receptorilor în acest caz depinde de natura hormonului: în cazul unei naturi steroidice, receptorii sunt localizați în nucleu , iar în cazul unei proteine sau peptide, pe suprafața exterioară ( membrana plasmatică ). Indiferent de locație, există întotdeauna o corespondență clară structurală și spațială între receptor și hormon.
Ele sunt utilizate în organism pentru a-și menține homeostazia , precum și pentru a regla multe funcții (creștere, dezvoltare, metabolism, răspuns la schimbările condițiilor de mediu).
În conformitate cu conceptele moderne, hormonii se caracterizează printr-o serie de caracteristici specifice ale acțiunii lor biologice:
Hormonii mamiferelor au următoarele efecte asupra organismului:
De asemenea, hormonii reglează producția și secreția altor hormoni. De asemenea, hormonii mențin mediul intern al corpului ( homeostazia ) constant.
Unele tipuri de interacțiuni funcționale ale hormonilor: [1]
Toți hormonii își realizează efectul asupra organismului sau asupra organelor și sistemelor individuale cu ajutorul receptorilor speciali pentru acești hormoni. Receptorii hormonali sunt împărțiți în 3 clase principale:
Toți receptorii se caracterizează prin fenomenul de autoreglare a sensibilității printr-un mecanism de feedback - cu un nivel scăzut al unui anumit hormon, numărul de receptori din țesuturi și sensibilitatea acestora la acest hormon cresc automat compensator - proces numit sensibilizare (sensibilizare) a receptorilor. În schimb, cu un nivel ridicat al unui anumit hormon, are loc o scădere compensatorie automată a numărului de receptori din țesuturi și a sensibilității acestora la acest hormon - proces numit desensibilizare (desensibilizare) a receptorilor.
O creștere sau scădere a producției de hormoni, precum și o scădere sau creștere a sensibilității receptorilor hormonali și o încălcare a transportului hormonal duce la boli endocrine .
Când un hormon din sânge ajunge la celula țintă, acesta interacționează cu receptori specifici; receptorii „citesc mesajul” organismului și încep să apară anumite schimbări în celulă. Fiecare hormon specific corespunde exclusiv „propriilor” receptori localizați în anumite organe și țesuturi - numai atunci când hormonul interacționează cu ei, se formează un complex hormon-receptor.
Mecanismele de acțiune ale hormonilor pot fi diferite. Un grup este format din hormoni care se leagă de receptorii localizați în interiorul celulelor - de obicei în citoplasmă . Acestea includ hormoni cu proprietăți lipofile , cum ar fi hormonii steroizi (sex, gluco- și mineralocorticoizi), precum și hormonii tiroidieni . Fiind solubili în grăsimi, acești hormoni pătrund ușor în membrana celulară și încep să interacționeze cu receptorii din citoplasmă sau nucleu. Sunt slab solubile în apă și, atunci când sunt transportate prin sânge, se leagă de proteinele purtătoare.
Se crede că în acest grup de hormoni, complexul hormon-receptor acționează ca un fel de releu intracelular - după ce s-a format în celulă, începe să interacționeze cu cromatina , care este situată în nucleii celulei și constă din ADN și proteine, și astfel accelerează sau încetinește activitatea anumitor gene . Prin influențarea selectivă a unei anumite gene, hormonul modifică concentrația ARN -ului și a proteinei corespunzătoare și, în același timp, corectează procesele metabolice .
Rezultatul biologic al acțiunii fiecărui hormon este foarte specific. Deși hormonii modifică de obicei mai puțin de 1% din proteinele și ARN-ul din celula țintă, acest lucru este suficient pentru a obține efectul fiziologic corespunzător.
Majoritatea celorlalți hormoni se caracterizează prin trei caracteristici:
Mecanismul de acțiune al complexului hormon-receptor al unor astfel de hormoni implică în mod necesar mediatori care induc un răspuns celular. Cei mai importanți dintre acești mediatori sunt cAMP ( adenozin monofosfat ciclic ), trifosfat de inozitol și ionii de calciu .
Deci, într-un mediu lipsit de ioni de calciu, sau în celulele cu cantități insuficiente ale acestora, acțiunea multor hormoni este slăbită; atunci când se folosesc substanțe care cresc concentrația intracelulară de calciu, există efecte identice cu efectele unor hormoni.
Participarea ionilor de calciu ca mediator oferă un efect asupra celulelor hormonilor precum vasopresina și catecolaminele .
Odată ce sarcina lor este finalizată, hormonii sunt fie descompusi în celulele țintă, fie în sânge, transportați la ficat , unde sunt descompusi, sau în cele din urmă eliminați din organism în primul rând prin urină (de exemplu, adrenalină ).
În prezent, există informații destul de detaliate despre natura chimică a aproape tuturor hormonilor cunoscuți de știință, dar principiile generale ale nomenclaturii lor nu au fost încă dezvoltate. Structura unei substanțe este reflectată cu acuratețe de numele său chimic, cu toate acestea, de regulă, este greoaie și dificil de utilizat și reținut; din această cauză, sunt mai des folosite denumiri banale, care indică sursa (de exemplu, „ insulina ”) sau funcția hormonului în organism (de exemplu, prolactina ). Toți hormonii hipotalamici și unii hormoni hipofizari își au numele lor de lucru.
În ceea ce privește împărțirea hormonilor în clase, se cunoaște, în special, o clasificare anatomică care asociază hormonii cu glande specifice care le realizează sinteza. Pe această bază, sunt izolați hormonii hipotalamusului, glandei pituitare, glandelor suprarenale etc.. Cu toate acestea, trebuie remarcat că această clasificare nu este pe deplin de încredere, deoarece hormonii pot fi, de exemplu, sintetizați într-o singură glandă și eliberați în sângele de la altul. În acest sens, a fost dezvoltat un sistem alternativ care se bazează pe natura chimică a hormonilor [2] .
În funcție de structura chimică, hormonii de vertebrate cunoscuți sunt împărțiți în clase principale:
Structura hormonilor de vertebrate, sau mai degrabă bazele sale, se găsește la nevertebrate, plante și organisme unicelulare. Aparent, structura hormonilor a apărut în urmă cu 3,5 miliarde de ani, dar a dobândit funcții hormonale abia în ultimii 500 de milioane de ani în filogeneza lumii animale. În același timp, în procesul de evoluție, nu numai structura, ci și funcțiile compușilor hormonali s-au schimbat (Barrington, 1987). Structura chimică a hormonilor proteino-peptidici a suferit cea mai mare schimbare. În majoritatea cazurilor, hormonul omolog al vertebratelor superioare are capacitatea de a reproduce efecte fiziologice la vertebratele inferioare, cu toate acestea, modelul opus este observat mult mai rar [3] .
Hormonii acestei clase sunt compuși chimici policiclici de natură lipidică, a căror structură se bazează pe un miez steran ( ciclopentanperhidrofenantren ), condensat din trei inele saturate cu șase membri (notate în latină: A, B și C) și unul saturat cu cinci -inel cu membri (D). Miezul steran determină comunitatea (unitatea) clasei polimorfe de hormoni steroizi, iar combinația de modificări relativ mici ale scheletului steran determină divergența proprietăților hormonilor din această clasă [3] .
Acești compuși, care sunt instabili și au un efect local asupra celulelor din vecinătatea locului lor de producție, sunt numiți și eicosanoizi. Acestea includ prostaglandine , tromboxani și leucotriene .
Această clasă de hormoni este compusă în principal din derivați de tirozină : adrenalină și norepinefrină , tiroxina etc. Primii doi sunt sintetizați de glandele suprarenale, al treilea - de glanda tiroidă .
Hormonii proteino-peptidici includ hormonii pancreatici ( glucagon , insulina ), precum și hipotalamusul și glanda pituitară ( hormonul de creștere , corticotropina etc.). Compoziția lor poate include cel mai divers număr de resturi de aminoacizi - de la 3 la 250 sau mai mult [2] .
Hormonii umani sunt produși pe tot parcursul vieții.
Lista celor mai importante:
| Structura | Nume | Reducere | Locul sintezei | Mecanism de acțiune | Rolul fiziologic |
|---|---|---|---|---|---|
| triptamina | melatonină (N-acetil-5-metoxitriptamina) | epifiza | Reglarea somnului | ||
| triptamina | serotonina | 5-HT | celule enterocromafine | Reglarea sensibilității sistemului durerii, „hormonul fericirii” | |
| derivat de tirozină | tiroxina | T4 | glanda tiroida | receptor nuclear | Activarea proceselor metabolice |
| derivat de tirozină | triiodotironina | T3 | glanda tiroida | receptor nuclear | Stimularea creșterii și dezvoltării organismului |
| derivat de tirozină ( catecolamină ) | adrenalina (epinefrina) | medula suprarenală | Mobilizarea organismului pentru a elimina amenințarea | ||
| derivat de tirozină ( catecolamină ) | norepinefrină (norepinefrină) | medula suprarenală |
determină creșterea debitului cardiac | ||
| derivat de tirozină ( catecolamină ) | dopamină | DA | hipotalamus | ||
| peptidă | hormon anti-Müllerian (substanță inhibitoare Mülleriană) | AMG | celule Sertoli | ||
| peptidă | adiponectina | țesut adipos | |||
| peptidă | hormon adrenocorticotrop (corticotropina) | ACTH | glanda pituitară anterioară | tabără | |
| peptidă | angiotensină , angiotensinogen | ficat | IP 3 | ||
| peptidă | hormon antidiuretic (vasopresină) | ADG | hipotalamus (se acumulează în glanda pituitară posterioară ) | Creșterea tensiunii arteriale (prin îngustarea vaselor de sânge), scăderea cantității de urină prin creșterea concentrației acesteia | |
| peptidă | peptida natriuretică atrială | ANF | Cardiomiocitele secretoare ale atriului drept al inimii | cGMP | |
| peptidă | polipeptidă insulinotropă dependentă de glucoză | GUI | Celulele K ale duodenului și jejunului | ||
| peptidă | calcitonina | glanda tiroida | tabără | Scăderea cantității de calciu din sânge | |
| peptidă | hormon de eliberare a corticotropinei | AKGG | hipotalamus | tabără | |
| peptidă | colecistochinină (pancreozimină) | CCK | Celulele I ale duodenului și jejunului | ||
| peptidă | eritropoietina | rinichi | |||
| peptidă | hormon foliculostimulant | FSH | glanda pituitară anterioară | tabără | |
| peptidă | gastrină | Celulele G ale stomacului | |||
| peptidă | grelina (hormonul foamei) | Celulele Epsilon ale insulelor pancreatice , hipotalamus | |||
| peptidă | glucagon (un antagonist al insulinei) | celulele alfa ale insulelor pancreatice | tabără | Stimulează conversia glicogenului în glucoză în ficat (reglând astfel cantitatea de glucoză ) | |
| peptidă | gonadoliberină ( hormon de eliberare a gonadotropinei , luliberină) | GnRH | hipotalamus | IP 3 | |
| peptidă | somatoliberină ( hormon de eliberare a somatotropinei , hormon de eliberare a „hormonului de creștere”) | GHRH | hipotalamus | IP 3 | |
| peptidă | gonadotropină corionică umană | hCG, hCG | placenta | tabără | |
| peptidă | lactogen placentar | PL, HPL | placenta | ||
| peptidă | hormon de creștere (hormon de creștere) | GH sau hGH | glanda pituitară anterioară | ||
| peptidă | inhibină | ||||
| peptidă | insulină | celulele beta insulare pancreatice | Tirozin kinaza , IP 3 | Stimulează conversia glucozei în glicogen în ficat (reglând astfel cantitatea de glucoză) | |
| peptidă | factor de creștere asemănător insulinei (somatomedină) | IGF, IGF | Tirozin kinaza | ||
| peptidă | leptina (hormonul de sațietate) | țesut adipos | |||
| peptidă | hormonul luteinizant | LG, LH | glanda pituitară anterioară | tabără | |
| peptidă | hormon de stimulare a melanocitelor | MSG | glanda pituitară anterioară | tabără | |
| peptidă | neuropeptida Y | ||||
| peptidă | oxitocina | hipotalamus (se acumulează în glanda pituitară posterioară) | IP 3 | Stimulează lactația și contracțiile uterine | |
| peptidă | polipeptidă pancreatică | PP | celulele PP ale insulelor pancreatice | ||
| peptidă | hormon paratiroidian ( parathormon ) | PTH | glanda paratiroidă | tabără | |
| peptidă | prolactina | glanda pituitară anterioară | |||
| peptidă | relaxin | ||||
| peptidă | secretină | SCT | Celulele S ale mucoasei intestinului subțire | ||
| peptidă | somatostatina | SRIF | celule delta ale insulelor pancreatice , hipotalamus | ||
| peptidă | trombopoietină | ficat , rinichi | |||
| peptidă | hormon de stimulare a tiroidei | glanda pituitară anterioară | tabără | ||
| peptidă | tireoliberină | TRH | hipotalamus | IP 3 | |
| glucocorticoid | cortizol | cortexul suprarenal | Drept | ||
| mineralocorticoid | aldosteronului | cortexul suprarenal | Drept | ||
| steroizi sexuali ( androgeni ) | testosteron | testicule | receptor nuclear | Reglează dezvoltarea caracteristicilor sexuale masculine | |
| steroizi sexuali ( androgeni ) | dehidroepiandrosteron | DHEA | cortexul suprarenal | receptor nuclear | |
| steroizi sexuali ( androgeni ) | androstenediol | ovare , testicule | Drept | ||
| steroizi sexuali ( androgeni ) | dihidrotestosteron | plural | Drept | ||
| steroizi sexuali ( estrogen ) | estradiol | aparat folicular ovarian , testicule | Drept | ||
| steroid sexual ( progestativ ) | progesteron | corpul galben al ovarelor | receptor nuclear | Reglarea ciclului menstrual la femei, oferind modificări secretoare în endometrul uterului în a doua jumătate a ciclului sexual lunar feminin | |
| sterol | calcitriol | rinichi | Drept | ||
| eicosanoid | prostaglandine | Lichid seminal | |||
| eicosanoid | leucotriene | celule albe | |||
| eicosanoid | prostaciclina | endoteliu | |||
| eicosanoid | tromboxan | trombocite |
| Endocrinologie | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nozologie |
| ||||||||||||||||||
| Hormoni și mediatori | Hormoni proteici: Hormoni peptidici : ACTH , STH , Hormon de stimulare a melanocitelor , Prolactină , Parathormon , Calcitonină , Insulină , Glucagon ; Hormoni ai tractului gastrointestinal Gastrină , Colecistochinina (Pancreozimină), Secretină , VIP , Polipeptidă pancreatică , Somatostatina ; Hormonii sistemului APUD Angiotensinogen , Angiotensină , Peptidă natriuretică atrială , Polipeptidă insulinotropă dependentă de glucoză , Eritropoietina , Trombopoietină , Grelină (hormonul foamei), Leptina (hormonul de sațietate), Gonadotropină corionică umană , Lactogen Y neuroxină placentară , , Glicoproteine TSH , FSH , LH , tiroglobulina . Hormoni steroizi : Hormoni ai cortexului suprarenal Cortizol , Cortizon , Hidrocortizon , Corticosteron , Aldosteron , Dehidroepiandrosteron , Pregnan , Prednisolon . hormoni sexuali Androsteron , Androstenediol , Testosteron , Dihidrotestosteron , Metiltestosteron , Estronă , Estradiol , Estriol , Etinilestradiol . hormonul corpului galben Progesteronul . Derivați de aminoacizi : Derivați de tirozină Hormoni tiroidieni ( T3 , T4 ) , adrenalina , norepinefrina , dopamina . Triptamine Melatonina , Serotonina . Eicosanoide Prostaglandine (clasa D, E, F); Prostaciclina Tromboxan Leucotriene . | ||||||||||||||||||
| Diabetologie | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||