Железы внутренней секреции. Эндокринология

Гипоталамус : гипофизотропные гормоны (либерины и статины)

Тимус: тимозины, тимопоэтины

Гипофиз: вазопрессин, окситоцин;

Контроль

После введения тироксина

Кольцевая железа

1

2

3

Яйцо

Личинки

Куколка

Имаго

Экдизоны

Экдизоны

Экдизоны + ювенильный гормон

Экдизоны + ювенильный гормон

осмолярность плазмы

осмолярность плазмы

повышение

снижение

Дистальный отдел нефрона

Собирательный каналец

Альдостерон

Надпочечник

Гипоталамус

Н2О

Na+

К+/Н+

Вазопрессин

Нейрогипофиз

Осморецепторы в переднем гипоталамусе

Кортикотропин

↑ К+

↓ Na+

Альдостерон

Надпочечник

Ангиотензин II

Ангиотензин I

Превращающий фермент

Ангиотензиноген

Печень

Ренин

Юкстагломерулярная клетка

Клетки плотного пятна

Проксимальный каналец

Сеть капилляров

приносящая

Гормоны

Белково-пептидные

Стероидные гормоны

Производные аминокислот

Белково-пептидные гормоны

Стимул

L-Аргинин

NO-синтазы («конститутивные» или «индуцибельные»)

NO

NO2-/NO3-

Быстрая деградация

Цитруллин

Эффекты (местные)

A – актон,
В – гаптомер,
N – вспомогательные фрагменты

Холестерин

Прогестерон

Альдостерон

Кортизол

Холекальциферол

Тестостерон

Эстрадиол

Препроинсулин (104-110 ак)

NH2

NH2

COOH

COOH

α
(89-96 ак)

β
(113-119 ак)

и

углеводные радикалы

нековалентные связи

αЛГ + βЛГ

αЛГ + βТТГ

αЛГ + βФСГ

αФСГ + βЛГ

αФСГ + βТТГ

αТТГ

Стимул

Ядро

ДНК

РНК-поли-мераза

мРНК

рибосома

Эндоплазматическая сеть

Комплекс Гольджи

Гранулы

Синтез гормона

Запасание гормона

Секреция гормона

Апикальная мембрана

Базальная мембрана

Клетка
фолликула

Цитоплазма

Эндоплазматический ретикулюм

Комплекс Гольджи

Тирео-глобулиновая везикула

TG

TG

TG + I0

Пероксидаза

Полость фолликула

Пероксидаза

Катехоламины

Мозговой слой надпочечника

Ветвь большого чревного нерва

Солнечное сплетение

Вазо-моторный нерв

Кровеносный сосуд

Рецептивное поле

Ретикулярная формация

Симпатический

1 – путь от ретикулярной формации ствола; 2 – медиальный переднемозговой

Свет (ингибирует)

Глаз

Супрахиазматическое ядро гипоталамуса

Верхний шейный ганглий

Спинной мозг

Норадреналин

β-рецептор

Триптофан

Серотонин

5-Гидрокситриптофан

N-Ацетилсеротонин

Мелатонин

3-й желудочек

Паравентрикулярное ядро

Супраоптическое ядро

Супрахиазматическое ядро

Перекрест зрительных нервов (хиазма)

Заднее ядро

Вентромедиальное ядро

Аркуатное ядро

Маммилярное

Эфференты ЦНС: терминальная полоска, свод

ПВЯ

СОЯ

АДГ, окситоцин

РФ

РФ

Ножка гипофиза (воронка)

Артерия

Нейрогипофиз

АДГ, окситоцин

Аденогипофиз

Верхняя гипофизарная артерия

Хиазма

Маммилярное

Эндокринная железа

Гормон

Ткани-мишени

Действие

Стимул

Инсулин

Мышцы

Снижение уровня глюкозы в крови

Повышение уровня глюкозы в крови

Островковая β-клетка

Арахидоновая кислота

Фосфолипиды

Диацилглицеролы

фосфолипаза А2

ДГлипаза

Простагландин А2

Простациклин I2

Тромбоксан А2

Лейкотриен В4

Гипоталамус

Аденогипофиз

Щитовидная железа

Т3,Т4

ТТГ

ТРФ

Короткая отрицательная обратная связь

Опосредованная отрицательная обратная связь

Непосредственная отрицательная обратная

Гипоталамус

Опосредованная положительная обратная связь

Непосредственная положительная обратная связь

Только в особых ситуациях

Эстрадиол

Яичник

ЛГ/ФСГ

Аденогипофиз

ГнРФ

Непосредственная

Кора надпочечников

Кортизол

Аденогипофиз

Кортикотропин

Непосредственная отрицательная обратная связь

Гипоталамо-гипофизарная портальная система

Опосредованная отрицательная обратная связь

Стресс

Гипоталамус

ВП

КРФ

Стимул

Ядро

Синтез предшественника

Синтез ферментов

Ферменты

Гормон

Молекулы предшественника

Белок плазмы

Транспорт в связанной с белком плазмы форме

Классификация специфических транспортных белков по структуре

Суперсемейство ингибиторов сериновых протеаз:
КСГ (50-60 кДа)

Физиологическая роль транспортных белков

I. Функции при связывании с лигандом
Увеличение полупериода

Кровь: распад/инактивация

Почка: распад/инактивация

Печень: распад/инактивация

Кишечник: экскреция

Гормон

Клетки-мишени: распад/инактивация

Эндокринные клетки

Гормон

Мембрана клетки-мишени

Синтез нового белка

Эффекты

Рецептор

мРНК

РНК-полимераза

ДНК

Комплекс гормон-рецептор

Ядро

Экстрацеллюлярное пространство

Интрацеллюлярное пространство

Регуляция альдостероном транспорта Na + в почке

Стероидный гормон

Ядро

Рецептор

Плазматическая мембрана

Транскрипция

Отсутствие гормона

Рецептор тиреоидного гормона

Подавление транскрипции

Добавление гормона

Активация транскрипции

лиганд

вид сбоку

вид сверху

СООН

NH2

Рецептор с 7 трансмембранными доменами, сопряженный с G-белком

Семейство рецепторов, сопряженных с G-белками

Активация различных белков
(факторов транскрипции, транспортеров и т.д.)

Вторичные посредники

Известные:

Предполагаемые:

Циклический АМФ
Циклический ГМФ
Инозитол-1,4,5-Ф3
Диацилглицерин
Ca 2+

Циклический ЦМФ
Циклическая АДФ-рибоза
Фосфоинозитид-гликан
Инозитол-1,3,4,5-Ф4
Полиамины
Церамиды

Гормон

Экстрацеллюлярное пространство

Мембранный рецептор

Каталитическая единица

Интацеллюлярное пространство

Активация ионных каналов или насосов

Активация протеинкиназы

Активация различных

Гормон

Мембранный рецептор

G-белок

Аденилатциклаза

АТФ

цАМФ

5’-АМФ

Фосфодиэстераза

Протеинкиназа

Внутриклеточные эффекты

Регуляторная единица

Каталитическая единица

Белок-субстрат

Экстрацеллюлярное пространство

Интрацеллюлярное пространство

неактивная киназа-А

регуляторная субъединица

неактивная каталитическая субъединица

цАМФ

комплекс цАМФ и регуляторных субъединиц

активные каталитические субъединицы

Гормон

Мембранный рецептор

G-белок

Экстрацеллюлярное пространство

Интрацеллюлярное пространство

ФЛС

ФИФ2

ДАГ

ПКС

ИФ3

Активация внутриклеточных белков

Эндоплазматическая сеть

Активация внутриклеточных белков

Кальмодулин

Са2+

Кальмодулин/Са2+

усиление

усиление

усиление

усиление

цАМФ

киназа-А

фермент

продукт фермента

рецептор

гормон

аденилатциклаза

Gs-белок

Ферменты

Распад или возвращение в мембрану

Лизосома

Молекулы клатрина

Рецепторы

Гормон

Экстрацеллюлярное пространство

Интрацеллюлярное пространство

Стимул

Антитела

Гормон

Петли обратной связи

Эктопическая продукция

Эффекты

Метаболит

Периферическое превращение

Связывание с белками

125

150

175

200

5

10

15

20

Время, дни

Масса тела, г

1 – гипофизэктомированные крысы, ежедневно получающие 1 мг

I – концентрация СТГ в гипофизе;
II – концентрация СТГ в сыворотке

Гипоталамус

Аденогипофиз

Соматотропин

Печень

Соматомедины (ИФР-I и ИФР-II)

Метаболические эффекты (мобилизация СЖК, гликогенолиз, синтез белка)
Рост (хрящи

Внеклеточные домены рецептора

Внутриклеточные домены рецептора

Гормон роста

Димеризованный (активированный) рецептор

Печень

ИФР-I

СТГ

Гипофиз

Соматостатин

РФ СТГ

Пептид-ергические нейроны

РИТМЫ СНА

СТРЕСС

НАГРУЗКА

β-адренергические -

α-адренергические +

допаминергические +

Соматомедины (ИФР-I и ИФР-II)

Печень

Гипоталамус

СТГ

СРФ

СС

Эстрогены; Метаболиты (аминокислоты, глюкоза)

Общий эффект: отрицательная обратная связь

Стрессоры/Глубокий

СТГ

Соматомедины

Т3 и Т4

Альдостерон

Пролактин

Инсулин

Аминокислоты, Глюкоза

Глюкокортикоиды

Тестостерон

Эстрадиол

ПГ

Т3 и Т4

Общее развитие

Гипоталамус

Гипофиз

Щитовидная железа

Печень

Щитовидная железа

Гипоталамус

ТРФ

Т4

Т3 + Т4

Т3

Гипофиз

ТТГ

Гипоталамус

Гипофиз

Эпифиз

Гонада

ЦЦ

Мелатонин

Вторичный пол

ЛТГ

Половые стероиды (андрогены, эстрогены, прогестины), ФРМК, ингибин

ТЦ ФСГ/ЛГ-РФ

Внешние стимулы

♀ ♂

♀

ЛГ

цАМФ

Протеинкиназа А

Холестерин

Прегненолон

Тестостерон

Кровь

Клетка Лейдига

Сперматогония

Сперматогония

?

?

Клетка Сертоли

Зародышевый эпителий

Ядро

Просвет канальцев

ФСГ

цАМФ

Протеинкиназа А

Фактор роста

АСБ

Ингибин
Ароматаза
Другие белки

Яичник

Развивающиеся фолликулы

Подвергающиеся атрезии

Яйцеклетка

Антрум (полость)

Фолликулярная жидкость

Клетки теки

Клетки гранулезы

Желтое тело

Граафов пузырек

Клетки теки

ЛГ

Андроген

Эстрадиол

ФСГ

Клетки гранулезы

ЛГ

Антрум

Андроген

ФСГ

Эстрадиол и ингибин

Отрицательная обратная связь

Граафов пузырек

Выброс ЛГ (и ФСГ)

Фолликулярная

включение фолликула в цикл

овуляция

лютеолиз

Ф0

Ф1

Ф2

Ф3

Ф4

Е2

Е2

Е2

Е2

Е2

ПГ

ПГ

ФСГ

ЛГ

ЛТГ

ФС

ФС

Рr

Рr

Овариальный цикл

Эндометриальный цикл

Эстрадиол

Выброс ЛГ

Эстрадиол + Прогестерон

Эстрогены

Прогестины

Соматомамотропин

ХГЧ

Гипоталамус плода

КРФ

Аденогипофиз плода

Кортикотропин

Надпочечники плода

Кортизол

При родах

Стероидные предшественники

Эстрогены плаценты

Прогестины плаценты

Прогестерон

Эстроген

Окситоцин

Рецептор окситоцина

Фосфолипаза А2

Арахидоновая

Уровень резистентности в норме

Первичный шок

Реакция тревоги

Стадия резистентности

Стадия истощения (вторичный шок)

Ответ на стресс (нг-мин/мл)

адреналин

норадреналин

АКТГ

Потеря крови (25%)

Введение формалина 4%

Охлаждение до -3°С

Иммобилизация

Введение инсулина

а

в

д

б

г

е

ж

Эффект перегревания в сауне на уровень в крови:
а – адреналина;
б –

АКТГ

ОКС + адреналин

Влияние стресса на частоту рекомбинаций у мышей

I – контрольные скрещивания;
II –

Ночь

День

Часы

Кортикотропин (нг/л)

Кортизол (нмоль/л)

Кортизол (активный)

Глюкокортикоиды

Минералокортикоиды

СТРЕСС

кортиколиберин

синее пятно (норадреналин)

АКТГ

глюкокортикоиды

цитокины (интерлейкин-1, интерлейкин-6, фактор некроза опухоли), простаноиды

ткани-мишени воспаление

±

±

Иммунологический стимул

Кора надпочечников

Макрофаги

Кортизол

Интерлейкины (например, ИЛ-1)

Кортикотропин

Кортикотропин

ФНО и другие токсические соединения

Аденогипофиз

Гипоталамо-гипофизарная портальная система

Гипоталамус

Положительная

Эффекты ?

Кортизол

Рецептор кортизола

мРНК

синтез новых белков

Липокортин 1

Эффекты

Арахидоновая кислота

Синтез простагландинов и лейкотриенов

Мембранные липиды

Активация

Железы внутренней секреции

Гипоталамус

Управляемые компоненты эмоций:
1 – поведение;
2 – речь;
3 – мимика;
4

эмоциональные стрессоры

физические стрессоры

поведенческие адаптации

периферические адаптации

глюкокортикоиды

А и НА

АКТГ

блуждающий нерв

АДГ

НПY

ПР

ПОМК

голубое пятно (НА)

5НТ

ГАМК

РФ

ГнРФ

ТРФ

ГРРФ

биологические часы

аналгезия

Баро-рецепторы сосудов

Конфликтная ситуация

АД 240/120 мм.рт.ст.

6

7

5

1

2

4

3

3

1 – мотивация;
2 – память;
3 – остановочная

Потребление

Потери с калом

Неизбежные потери

Потери с мочой

Аденилатциклаза

цАМФ

Паращитовидные железы

Паратгормон

Усиление активности остеокластов

Снижение активности остеобластов

Канальцы почек

Ворсинки слизистой тонкой кишки

β-адренорецепторы

α-адренорецепторы

Усиление выхода

β-адренорецепторы

α-адренорецепторы

Парафолликулярные клетки щитовидной железы

Тиреокальцитонин

Тормозит функцию остеокластов

Повышает функцию остеобластов

Канальцы почек

Блокирует выход Са2+

Диабет

Норма

Время после перорального приема глюкозы (100г), ч

Концентрация глюкозы в крови, мг/л

Паравентрикулярные ядра гипоталамуса

Дорсальные ядра блуждающего нерва

Соматотропин

Соматомедин

Соматостатин

β-клетка островков Лангерганса

Инсулин

НЕКОТОРЫЕ ЭФФЕКТЫ ИНСУЛИНА

Мембранные эффекты
Стимуляция транспорта глюкозы, аминокислот (особенно аргинина), жирных кислот,

Соматотропин

Соматостатин

Соматомедин

α-клетка островков Лангерганса

Глюкагон

Аденилатциклаза

цАМФ

Гликогенолиз

Глюкоза крови

Глюкагон, адреналин, глюкокортикоиды, СТГ

Инсулин

Инсулин, адреналин

Глюкокортикоиды, СТГ

Пища

Гликогенолиз

Гликонеогенез

Источники глюкозы

Печень

Транспорт в клетку

СТГ

кортикоиды

инсулин

Гликолиз

Пентозный путь

Гликогенсинтез

Синтез