2.1-Allgemeine Endokrinologie PDF

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Zusammenfassung der Prüfungsrelevanten Themen zum Kolloqium....

Description

Endokrinologie Endokrinologie ist die Lehre von der Verarbeitung von Information innerhalb und zwischen Zellen mit dem Ziel, die Lebensfähigkeit eines Organismus zu erhalten Endokrinologie ist die Lehre von den Hormonen.  Lehre von den Hormonen/Botenstoffen  Kastrationsversuche  Moderne Endokrinologie durch „Anatomen Berthold“ 1849 Hormone sind • extrazelluläre Signalmoleküle • chemische Verbindungen, die in einem einzelnen Organismus von bestimmten Erzeugerzellen (produzieren Hormone z.B. glanduläre Drüsen oder diffuse Zellen wie Magen-Darm-Trakt & ZNS) sezerniert werden • übermitteln auf humoralen Weg Signale an Zielzellen Kommunikation biologischer Systeme • Apoptose: programmierter Zelltod!  geht vom Zellkern aus (Nekrose dagegen ist von extrazellulärem Faktor, platzen der Zellmembran, …)

Eine evolutionäre Perspektive Die Evolution der Multizellularität am Beispiel des Fadenwurms C. elegans 959 somatische Zellen + ca. 1000 Keimzellen Beispiel Fadenwurm  Evolution der Multizellularität • 959 somatische Zellen + ca. 1000 Keimzellen • ca.19100 Gene davon > 10% haben mit der Endokrinologie zu tun • 24 G-Proteine > 200 7TM-GPCRs > 228 Kernrezeptoren > 50 Tyrosinkinase-Rezeptoren > 90 Gated Ionkanäle > 80 Kalium-Kanäle

Wie kommt die Info weiter? (Informationsträger) • 3 Informationssysteme • Nervensystem: elektrochemische Signale • Immunsystem: Zytokine (Chemokine & Interleukine) • endokrines System: Steuerung von akuten/langfristigen Prozessen (Reproduktion, Homöostase)  endokrine Störung kann zu schweren Erkrankungen führen (z.B. Diabetes mellitus) •

Hormone sind Informationsträger (first messenger)  sezerniert von endokrinen Drüsen/Zellen und wirken spezifisch an Zellen von Erfolgsorganen z.B. Adrenalin (parakrin: Neurotransmitter, endokrin: System, Hormon) z.B. Morbus Cushing (typische Erkrankung der Lunge  erhöhte Cortisonwerte, in Nebennierenrinde produziert)

Biologische Informationsübertragung Shannon - Weaver Theorie: ‚Rauschen‘ (Störfaktoren) Signal

InformationsQuelle

Transmitter Signal

Empfänger

• • • •

empfangenes

Ziel

Juxtakrin ist Sonderform von parakrin (ohne Diffusion  schneller) Endokrin: freigesetzt  Blutbahn  von Zielzelle aufgenommen (Diffusion), längster Weg Autokrin: sezerniere und setzt an an eigenem Rezeptor Neuronal schnellster Weg

Klassifizierung der Hormone Lokalisation • Glanduläre & aglanduläre chemische Struktur & Syntheseprinzipien • Peptidhormone, AS-Derivate/Tyrosin-abkömmlinge, Steroidhormone, biogene Amine, Eikosanoide funktionelle Aspekte • Lokalisation Glandulär / klassische Hormone • spez. Drüse; Hypophyse (unterteilt sich in Adenohypophyse – Produktion der Hormone & Neurohypophyse – Speicherung) & Schilddrüse, Plazenta… • endo-, para-, autokrin

• Proteine, Peptide (z.B. Insulin, VP, Glucagon) • AS-Derivate (z.B. T3/T4, Catecholamine, A/NA) • Steroide (Cortisol, Sexualhormone) Aglandulär / Gewebshormone • Spezialisierte Einzelzellen; Hypothalamus, Gastrointestinaler Trakt; • lokale Produktion & Wirkung; > parakrin • Proteine, Cytokine • Wachstumsfaktoren, Interleukine, Interferone, Chemokine • AS-Derivate (biogene Amine), FS-Derivate (PG), Gase (NO, CO) 1. Glanduläre Hormone Adenophypophyse: LH, FSH, ACTH, TSH, STH, Prolactin Schilddrüse: Thyroxin (T4), Trijodthyronin (T3) Nebenschilddrüse: Parathormon Langerhans-Insel: Insulin, Glucagon, Somatostatin, pankr. Polypeptid Nebennierenrinde: Mineral- und Glucocorticoide, Androgene Nebennierenmark: Adrenalin, Noradrenalin, Enkephaline Ovar: Östrogene, Gestagene, Inhibin, Relaxin Testis: Androgene, Inhibin Plazenta: CG, PL, Progesteron, Östrogene, Relaxin 2. Aglanduläre Hormone/Gewebshormone Corpus pineale: Melatonin Hypothalamus: GnRH, GHRH, CRH, TRH, Somatostatin Vasopressin/Adiuretin, Oxytocin andere ZNS Region: alle Neuropeptide C-Zellen Schilddrüse: Calcitonin Lungenepithel: fast alle Neuropeptide Leber: Angiotensinogen, Somatomedine Gastrointestinaltrakt: Gastrin, Cholecystokinin, Sekretin, GIP, VIP, Motilin, Somatostatin, Enkephaline, Tachykinine Niere: Renin, Erythropoietin, Calcitriol Immunsystem: Thymushormon, Cytokine Chemische Struktur  4 große Hormongruppen: • Peptidhormone • Tyrosinabkömmlinge/AS-Derivate (Catecholamine, Schilddrüsenhormone) • Steroidhormone (lipophil) • FS-Derivate (Eikosanoide) (lipophil) Einteilung der Mediatoren nach Stoffklassen

(Steroide)  Steran-Gerüst (C27) Retinoide  Vitamin A

Proteine & Polypeptide Glykoproteine FSH CG LH TSH

Chemie

Tyrosinabkömmlinge

Steroidhormone

Adrenalin Noradrenalin Thyroxin (T4) Triiodthyronin (T3)

Aldosteron Cortisol Östrogen, Östron Progesteron Testosteron Vitamin D

Polypeptide ACTH Angiotensin ADH Erythropoietin Glukagon Insulin IGF I,II Oxytocin Parathormon Prolaktin Relaxin GH

Peptidhormone

Catecholamine

Schilddrüsenh.

Steroidhormone

3 –191 AS

Tyrosin-Abk.

Tyrosin-Abk., Tri&Tetrajodthyronine hydrophob

Sterangerüst

hydrophil

hydrophil

Syntheseort

ZNS, autonomes NS, Hypophyse

ZNS, autonomes NS

Schilddrüse

hydrophob NNR, Ovar, Testis, Placenta

Biosynthese

Peptidbiosynthese

Enzymatischaus Vorläufern

Enzymatischaus Vorläufern

Enzymatischaus Vorläufern

Sekretion

Exozytose

Exozytose

Diffusion

Diffusion

Transport

> frei

> frei

Transportproteine, Plasmaproteine

Transportproteine, Plasmaproteine

Blut-Hirnschranke Nicht permeabel

Nicht permeabel

permeabel

permeabel

HWZ-Plasma

Minuten -h

Sekunden

Tage/Std

Stunden

Abbau

Proteolysein Plasma & Niere

Enzymatisch, MAO, COMT

Biotransformation

Biotransformation

Rezeptoren

MemranständigeR.

MemranständigeR.

Zellständige R.

Zellständige R.

Wirkung

Second messenger Systeme

Second messenger Systeme

Transpription/Trans Transpription/Trans lation lation

Wirkungsdauer

Minuten -h

Sekunden -min

Tage

Stunden -Tage

FEHLER statt zellständige R (letzte Spalte)  nukleophile Rezeptoren

Peptidbiosynthese: SäureAmid-Bindung zwischen AS am Ribosomen Thyrosin: nicht essentiell, gebildet aus Phenylalanin, wichtig für Bildung von Adrenalin & Noradrenalin Biotransformation können so über Kot, Urin ausgeschieden werden

Hormonspezifität • Rezeptoren • Konzentration • Zeitspanne/Antwort • Diffusion (T aus LZ zu Tubuli seminiferi) • aktivierende Enzyme (DHT-Synthese aus T in Prostata) Art der Informationsübertragung • Menge der Hormonkonzentration: o Synthese, lokale Enzymkonzentration, Abbau o Steroidhormone 10-9 bis 10-6 mol/l o Peptidhormone 10-12 bis 10-10 mol/l • HWZ der Hormone: (Bindungsproteine, Glykosylierung) 1 • Pulsatilität: Einfluß der GnRH Pulsfrequenz auf die Gonadotropin-Freisetzung L  bei einem Puls LH & FSH geht es hoch F  bei zwei Pulsen wird es downreguliert!!! • Redundanz o gleiche Information über mehrere parallele Informationswege o parakrine Faktoren o „Sicherheitssystem“, doppelter Boden

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