ホルモン
定義
ホルモンは、体の腺または特殊な細胞で形成されるメッセンジャー物質です。ホルモンは、代謝と臓器機能を制御するための情報を転送するために使用され、各タイプのホルモンには、標的臓器上の適切な受容体が割り当てられます。この標的器官に到達するために、ホルモンは通常血中に放出されます（内分泌）。あるいは、ホルモンは隣接する細胞に作用します（パラクリン）またはホルモン産生細胞自体（オートクリン).
分類
それらの構造に応じて、ホルモンは3つのグループに分けられます：
- ペプチドホルモン そして 糖タンパク質ホルモン
- ステロイドホルモン そして カルシトリオール
- チロシン誘導体
ペプチドホルモンはで構成されています タンパク質 (ペプチド = タンパク質）、糖タンパク質ホルモンにも糖残基があります（タンパク質=タンパク質、glykys =甘い、「糖残基」）。それらの形成後、これらのホルモンは最初にホルモン産生細胞に保存され、必要な場合にのみ放出（分泌）されます。
ステロイドホルモン 一方、カルシトリオールはコレステロールの誘導体です。これらのホルモンは保存されませんが、それらの生産の直後に放出されます。
ホルモンの最後のグループとしてのチロシン誘導体（「チロシン誘導体」）には、カテコールアミン（アドレナリン、ノルエピネフリン、ドーパミン）および甲状腺ホルモン。これらのホルモンのバックボーンは、チロシンで構成されています。 アミノ酸.
一般的な効果
ホルモンは多くの物理的プロセスを制御します。これらには、栄養、代謝、成長、成熟および発達が含まれます。ホルモンはまた、生殖、パフォーマンスの調整、および体の内部環境に影響を与えます。
ホルモンは、最初はいわゆる内分泌腺、内分泌細胞、または神経細胞のいずれかで形成されます（ニューロン）。内分泌とは、ホルモンが「内向き」に放出されることを意味します。つまり、血流に直接放出され、目的地に到達します。血液中のホルモンの輸送はタンパク質に結合して起こり、それによって各ホルモンは特別な輸送タンパク質を持っています。
標的器官に到達すると、ホルモンはさまざまな方法でその効果を発揮します。何よりもまず必要なのは、ホルモンと一致する構造を持つ分子である、いわゆる受容体です。これは「鍵と錠の原理」と比較することができます。ホルモンは鍵のように錠、受容体にぴったりとはまります。受容体には2つの異なるタイプがあります。
- 細胞表面受容体
- 細胞内受容体
ホルモンの種類に応じて、受容体は標的臓器の細胞表面または細胞内にあります（細胞内）。ペプチドホルモンとカテコールアミンは細胞表面受容体を持っていますが、ステロイドホルモンと甲状腺ホルモンは細胞内受容体に結合します。
細胞表面受容体は、ホルモン結合後にその構造を変化させ、このようにしてシグナルカスケードを細胞内（細胞内）で動かします。シグナル増幅との反応は、中間分子（いわゆる「セカンドメッセンジャー」）を介して行われるため、ホルモンの実際の効果が最終的に発生します。
細胞内受容体は細胞内にあるため、ホルモンは受容体に結合するために、最初に細胞に隣接する細胞膜（「細胞壁」）を通過する必要があります。ホルモンが結合した後、それによって影響を受ける遺伝子の読み取りとタンパク質の産生は、受容体-ホルモン複合体によって変更されます。
ホルモンの効果は、酵素（生化学的プロセスの触媒）の助けを借りて元の構造を変更することによる活性化または非活性化によって調節されます。ホルモンがそれらの形成場所で放出される場合、これはすでに活性化された形で起こるか、あるいは、それらは酵素によって末梢的に活性化されます。ホルモンの不活性化は通常、肝臓と腎臓で起こります。
ホルモンの機能
ホルモンですか メッセンジャー物質 体の。それらは様々な器官によって使用されます（例えば、甲状腺、副腎、精巣または卵巣）そして血中に放出されます。このようにして、それらは体のすべての領域に分配されます。私たちの生物のさまざまな細胞は、特別なホルモンが結合して信号を伝達するさまざまな受容体を持っています。このように、例えば、 サイクル または 代謝を調節します。いくつかのホルモンは私たちの脳にも作用し、 私たちの行動や感情に影響を与える。いくつかのホルモンはIMだけです 神経系 あるセルから次のセルへの情報の転送を見つけて伝達する、いわゆる シナプス.
作用機序
a）細胞表面受容体：
後へ 糖タンパク質、ペプチド または カテコールアミン 細胞に属するホルモンは特定の細胞表面受容体に結合しており、細胞内で次々とさまざまな反応が起こります。このプロセスは、 シグナルカスケード。このカスケードに関与する物質は「セカンドメッセンジャー「（セカンドメッセンジャー物質）、asと同様に」最初のメッセンジャー「（最初のメッセンジャー物質）ホルモンと呼ばれます。序数（最初/ 2番目）は、シグナルチェーンのシーケンスを指します。最初は最初のメッセンジャー物質としてホルモンがあり、2番目は異なる時間に続きます。セカンドメッセンジャーには、 キャンプ (z周期的 A。デノシンm小野phsophat）、 cGMP (z周期的 Gウアノシンm小野pリン酸塩）、 IP3 (私。ノシトールトリpリン酸塩）、 DAG (D。私aシリンダーGリセリン）と カルシウム （Ca）。
のために キャンプホルモンの媒介シグナル伝達経路は、いわゆる受容体にリンクされたものの寄与です Gタンパク質 必須。 Gタンパク質は3つのサブユニットで構成されています（アルファ、ベータ、ガンマ）、GDP（グアノシン二リン酸）に結合しています。ホルモン受容体が結合すると、GDPがGTP（グアノシン三リン酸）に交換され、Gタンパク質複合体が分解されます。 Gタンパク質が刺激性（活性化）であるか阻害性（阻害性）であるかに応じて、サブユニットが活性化または阻害するようになりました 酵素アデニル酸シクラーゼを好んだ人。活性化されると、シクラーゼはcAMPを生成します。阻害されると、この反応は起こりません。
cAMP自体は、別の酵素であるプロテインキナーゼA（PKA）を刺激することにより、ホルモンによって開始されるシグナルカスケードを継続します。これら キナーゼ リン酸残基を基質に結合（リン酸化）することができ、このようにして下流の酵素の活性化または阻害を開始します。全体として、シグナルカスケードは何度も増幅されます。ホルモン分子がシクラーゼを活性化し、それが刺激効果を伴っていくつかのcAMP分子を生成し、それぞれがいくつかのプロテインキナーゼAを活性化します。
この一連の反応は、Gタンパク質複合体が崩壊したときに終了します GTP に GDP だけでなく、酵素による不活性化によって キャンプ ホスホジエステラーゼによる。リン酸残基によって変化した物質は、ホスファターゼの助けを借りて、付着したリン酸から解放され、したがって元の状態に到達します。
セカンドメッセンジャー IP3 そして DAG 同時に発生します。この経路を活性化するホルモンは、Gqタンパク質共役型受容体に結合します。
このGタンパク質も3つのサブユニットで構成されており、ホルモン受容体が結合した後、酵素ホスホリパーゼを活性化します。 Cベータ （PLC-beta）、細胞膜からIP3とDAGを切断します。 IP3は、細胞に含まれるカルシウムを放出することにより、細胞のカルシウム貯蔵に作用し、それがさらに反応ステップを開始します。 DAGは、さまざまな基質にリン酸残基を装備する酵素プロテインキナーゼC（PKC）に活性化効果をもたらします。この一連の反応は、カスケードの強化によっても特徴付けられます。このシグナルカスケードの終わりは、Gタンパク質の自己シャットダウン、IP3の分解、およびホスファターゼの助けを借りて到達します。
b）細胞内受容体：
ステロイドホルモン, カルシトリオール そして 甲状腺ホルモン 細胞内に受容体があります（細胞内受容体）。
ステロイドホルモンの受容体は、いわゆる不活化された形になっています 熱ショックタンパク質 (HSP） 結合しています。ホルモン結合後、これらのHSPは分離され、細胞核内のホルモン受容体複合体（核）ハイキングすることができます。そこでは、特定の遺伝子の読み取りが可能または防止されるため、タンパク質（遺伝子産物）の形成が活性化または阻害されます。
カルシトリオール そして 甲状腺ホルモン すでに細胞核にあり、転写因子を表すホルモン受容体に結合します。これは、それらが遺伝子の読み取りを開始し、したがってタンパク質の形成を開始することを意味します。
ホルモン制御回路と視床下部-下垂体系
ホルモンは、いわゆるホルモン制御回路に統合されていますそれらの形成と分布を制御します。この文脈での重要な原則は、ホルモンの負のフィードバックです。フィードバックは、ホルモンが誘発したことを意味すると理解されています 回答 (信号）ホルモン放出細胞（信号装置）が報告されます（フィードバック）。負のフィードバックは、信号がある場合、信号送信機が放出するホルモンが少なくなるため、ホルモン鎖が弱くなることを意味します。
さらに、ホルモン制御ループは内分泌腺のサイズにも影響を及ぼし、したがってそれを要件に適合させます。これは、細胞数と細胞増殖を調節することによって行われます。細胞の数が増えると、これは過形成と呼ばれ、形成不全と呼ばれます。細胞増殖の増加に伴い、肥大が起こり、一方、細胞の収縮に伴い、肥大が起こります。
これは重要なホルモン制御ループを提示します 視床下部-下垂体系。ザ・ 視床下部 の一部を表します 脳 それを表す 脳下垂体 それは 脳下垂体、にあります 前葉 (下垂体前葉）および1つ 後葉 (下垂体後葉）は構造化されています。
の神経刺激 中枢神経系 「切り替え点」として視床下部に到達します。これは今度はLiberineを通じて展開されます（ホルモンの放出 =ホルモンの放出）とスタチン（抑制ホルモンの放出 =放出抑制ホルモン）下垂体への影響。
リベリンは下垂体ホルモンの放出を刺激し、スタチンはそれらを阻害します。その結果、ホルモンは下垂体の後葉から直接放出されます。下垂体前葉はそのメッセンジャー物質を血液中に放出し、血液循環を介して末梢末端器官に到達し、そこで対応するホルモンが分泌されます。各ホルモンには、特定のリベリン、スタチン、下垂体ホルモンがあります。
下垂体後葉ホルモンは
- ADH =抗利尿ホルモン
- オキシトシン
ザ・ リベリン そして スタチン 視床下部と下垂体前葉の下流ホルモンの
- ゴナドトロピン放出ホルモン （Gn-RH）？卵胞刺激ホルモン（FSH）/黄体形成ホルモン（LH）
- 甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン （TRH）？プロラクチン/甲状腺刺激ホルモン（TSH）
- ソマトスタチン ？プロラクチン/ TSH / GH / ACTHを阻害します
- 成長ホルモン放出ホルモン （GH-RH）？成長ホルモン（GH）
- コルチコトロピン放出ホルモン （CRH）？副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）
- ドーパミン ？ Gn-RH /プロラクチンを阻害します
ホルモンの旅は 視床下部そのリベリンは下垂体に作用します。そこで生成された「中間ホルモン」は、「末端ホルモン」を生成する末梢ホルモン形成部位に到達します。ホルモン形成のそのような末梢部位は、例えば、 甲状腺、 卵巣 または 副腎皮質。 「終末ホルモン」には甲状腺ホルモンが含まれます T3 そして T4, エストロゲン または ミネラルコルチコイド 副腎皮質。
説明されているルートとは対照的に、この視床下部-下垂体軸とは独立したホルモンもあり、他の制御ループの影響を受けます。これらには以下が含まれます：
- 膵臓ホルモン： インスリン、グルカゴン、ソマトスタチン
- 腎臓ホルモン： カルシトリオール、エリスロポエチン
- 副甲状腺ホルモン： 副甲状腺ホルモン
- その他の甲状腺ホルモン： カルシトニン
- 肝臓ホルモン： アンジオテンシン
- 副腎髄質ホルモン： アドレナリン、ノルアドレナリン（カテコールアミン）
- 副腎皮質ホルモン： アルドステロン
- 胃腸ホルモン
- アトリオペプチン =心房の筋肉細胞の心房性ナトリウム利尿ホルモン
- 松果体メラトニン （骨端）
甲状腺ホルモン
ザ・ 甲状腺 異なるタスクがあります アミノ酸 (タンパク質ビルディングブロック）および微量元素 ヨウ素 ホルモンを生成します。これらは体にさまざまな影響を及ぼし、特に正常な成長、発達、代謝に必要です。
甲状腺ホルモンは、体内のほぼすべての細胞に影響を与え、たとえば、1つを提供します 心臓の強さの増加、 1 正常な骨代謝 のために 安定したスケルトン と 十分な発熱体温を維持するため。
で 子供達 甲状腺ホルモンは、 神経系の発達 そしてその 体の成長 (も参照してください: 成長ホルモン）が必要です。その結果、子供が甲状腺なしで生まれ、甲状腺ホルモンで治療されていない場合、重度で不可逆的な精神的および身体的障害と難聴が発症します。
トリヨードサイロキシンT3
甲状腺によって生成される2つのホルモン形態のうち、これは T3 (トリヨードサイロニン）は最も効果的な形態です。それは他の主に形成された甲状腺ホルモンから生じます T4 (テトラヨードチロニンまたはサイロキシン）ヨウ素原子を分割することによって。この変換はによって行われます 酵素体が甲状腺ホルモンが必要とされる組織で作ること。酵素濃度が高いと、効果の低いT4がより活性の高いT3に変換されます。
チロキシンT4
ザ・ テトラヨードチロニン (T4）、これは通常呼ばれます サイロキシン は甲状腺の最も一般的に生成される形態であり、非常に安定しているため、血液中で十分に輸送することができます。しかし、それは明らかです T3よりも効果が低い (テトラヨードチロニン）。特殊な酵素を使ってヨウ素原子を分解することでこれに変換されます。
たとえば、甲状腺ホルモンが原因である場合 サブ機能 通常は交換する必要があります サイロキシンまたはT4製剤、これらは血中でそれほど速く分解せず、個々の組織は必要に応じて活性化することができます。サイロキシンは、他の甲状腺ホルモン（T3）と同様に細胞に直接作用することもあります。ただし、影響は大幅に少なくなります。
カルシトニン
カルシトニンは甲状腺の細胞によって作られます（いわゆるCセル）、しかしそれは実際には甲状腺ホルモンではありません。それはそのタスクにおいてこれらとは大きく異なります。考えられるすべての身体機能に多様な効果をもたらすT3およびT4とは対照的に、カルシトニンは カルシウム代謝 責任者。
カルシウムレベルが高いときに放出され、確実に低下します。ホルモンは、例えば、骨物質の分解を通じてカルシウムを放出する細胞の活動を阻害することによってこれを行います。の中に 腎臓 カルシトニンはまた提供します 排泄の増加 カルシウムの。の中に 腸 それはの取り込みを阻害します 微量元素 食べ物から血へ。
カルシトニンには1つあります 相手 カルシウムレベルの増加につながる反対の機能を持ちます。それについてです 副甲状腺ホルモン副甲状腺によって作られました。と一緒に ビタミンD 2つのホルモンはカルシウムレベルを調節します。一定のカルシウムレベルは、筋肉の活動などの多くの身体機能にとって非常に重要です。
カルシトニンは非常に特殊な場合に別の役割を果たします 甲状腺疾患の診断 に。甲状腺がんの特定の形態では、カルシトニンレベルが非常に高く、ホルモンが 腫瘍マーカー サーブ。甲状腺がん患者の手術で甲状腺が切除され、追跡検査でカルシトニンレベルの有意な上昇が明らかになった場合、これはがん細胞がまだ体内に残っていることを示しています。
副腎ホルモン
副腎は2つの小さなホルモン産生器官です（いわゆる内分泌器官）、これは右または左の腎臓の隣の場所にちなんで名付けられました。そこでは、体の機能が異なるさまざまなメッセンジャー物質が生成され、血中に放出されます。
ミネラルコルチコイド
いわゆるミネラルコルチコイドは重要なタイプのホルモンです。主な代表はそれです アルドステロン。それは主に腎臓に作用し、腎臓を調節するためにあります 塩分バランス かなり関与しています。それは減少した配達につながります ナトリウム 尿を介して、そして次に、カリウムの排泄の増加を介して。水はナトリウムに続くので、アルドステロンはそれに応じて効果を発揮します より多くの水 体に保存されます。
ミネラルコルチコステロイドの欠乏、例えばこのような副腎疾患 アディソン病、それに応じて高いにつながる カリウム ナトリウムレベルが低く、血圧が低い。結果には次のものが含まれます 循環虚脱 そして 心不整脈 あります。次に、ホルモン補充療法を、たとえば錠剤で行う必要があります。
糖質コルチコイド
とりわけ、いわゆる糖質コルチコイドは副腎で形成されます（他の名前：コルチコステロジー、コルチゾン誘導体）。これらのホルモンは、体内のほぼすべての細胞や臓器に影響を与え、実行する意欲と能力を高めます。たとえば、彼らは 血糖値 肝臓での糖の生成を刺激することによって。彼らはまた1つを持っています 抗炎症効果、多くの病気の治療に使用されています。
たとえば、喘息、皮膚病、炎症性腸疾患の治療に使用されます 人工 使用される糖質コルチコイド。これらは主に コルチゾン またはこのホルモンの化学修飾（例えば プレドニゾロン またはブデソニド).
体が1つなら 量が多すぎる 糖質コルチコイドへの曝露は、次のような悪影響を引き起こす可能性があります 骨粗鬆症 (骨物質の喪失), 高血圧 そして 脂肪貯蔵 頭と体幹に。過剰なホルモンレベルは、病気の場合のように、体があまりにも多くの糖質コルチコイドを生成するときに発生する可能性があります クッシング病。しかし、多くの場合、供給過剰は、長期間にわたるコルチゾンまたは同様の物質による治療によって引き起こされます。ただし、効果が治療を上回っている場合は、副作用が認められる場合があります。短期間のコルスティソン療法では、通常、副作用を恐れることはありません。
ホルモン関連疾患
原則として、ホルモン代謝のあらゆる障害が発生する可能性があります 内分泌腺 影響します。これらの障害は内分泌障害と呼ばれ、通常、さまざまな原因のホルモン腺の機能亢進または機能低下として現れます。
機能不全の結果として、ホルモン産生は増加または減少し、それが次に臨床像の発達に関与します。ホルモンに対する標的細胞の非感受性も内分泌障害の考えられる原因です。
インスリン： ホルモンインスリンに関連する重要な臨床像は 糖尿病 (糖尿病）この病気の原因は、ホルモンのインスリンに対する細胞の欠乏または非感受性です。その結果、ブドウ糖、タンパク質、脂肪の代謝に変化があり、長期的には血管に深刻な変化を引き起こします（細小血管障害）、神経（多発性神経障害）または創傷治癒。影響を受ける臓器はとりわけ 腎臓, ハート, 眼 そして 脳。糖尿病によって引き起こされる損傷は、細小血管障害の変化によって引き起こされる、いわゆる糖尿病性腎症として腎臓に現れます。
目には、糖尿病は次のように発生します 糖尿病性網膜症 何日にもわたって、 網膜 (網膜）、これも細小血管障害によって引き起こされます。
真性糖尿病は、インスリンまたは薬物療法（経口抗糖尿病薬）で治療されます。
この治療の結果として、過剰摂取 インスリン 糖尿病患者と健康な人の両方に不快感を引き起こします。また、インスリン産生腫瘍（インスリノーマ）このホルモンの過剰摂取を引き起こす可能性があります。この過剰なインスリンの結果は、一方で、血糖値の低下です（低血糖症）、そしてその一方で、カリウムレベルの低下（低カリウム血症）。低血糖症は、空腹、震え、神経質、発汗、動悸、および血圧の上昇として現れます。
さらに、認知能力が低下し、意識が失われることさえあります。脳は唯一のエネルギー源としてブドウ糖に依存しているため、長期的な低血糖は脳に損傷を与えます。 H
インスリン過剰摂取の2番目の結果として引き起こされる低カリウム血症 心不整脈.
