23. POGLAVJE: HORMONSKA REGULACIJA

Question 1

Povezava med živčno in endokrino signalizacijo

Answer 1

Živčne celice sproščajo nevrotransmiterje, ki učinkujejo na sosednje celice
(poglavje 12)
* prenos živčnih signalov
* kontrola krčenja mišic
* stimulacija endokrinih celic

Pri endokrini signalizaciji endokrine žleze sproščajo hormone, ki vplivajo na celice, ki so daleč stran (žleze z notranjim izločanjem – v kri, limfo)
* stimulacija razgradnje glikogena
* stimulacija rasti in diferenciacije celic
* regulacija nivoja glukoze v krvi

• avtokrino delovanje: celica izloča molekule, ki delujejo na to isto celico – ojačitvena zanka
• parakrino delovanje:
  delujejo na okoliške celice
• endokrino delovanje: lahko delujejo tudi na zelo oddaljene celice

pyroGlu-His-Pro-NH2
* hipotalamusni hormon, ki povzroči sproščanje tirotropina (veliko
raziskav)
* preprost peptid, sesatvljen iz 3 aminokislin
* hormoni nimajo običajnih C in N koncev
* lahko opazimo piroglutamat (ni nabitega konca)
* veže se na receptorje v celicah hipofize
* hormona je zelo malo, potrebovali so zelo veliko organizmov, da so ga lahko določili
* najlažje jih je identificirati z radioaktivnimi elementi

Question 2

Glavne endokrine žleze

glavni endokrini sistemi in tarčni organi

Answer 2

• hipotalamus in hipofiza (podaljšek hipotalamusa) se nahajata v možganih,
  blizu se nahaja tudi epifiza
• v grlu so žleze ščitnice in obščitnice
• maščobno tkivo je celo enokrina žleza
• nadledvične žleze
• pankreas ali trebušna slinavka
• tudi ledvica in jetra izločajo določene hormone
• pomembne so tudi spolne žleze (testisi in jajčniki)

eksokrine žleze izločajo ven iz telesa (npr. znojnice)

glavni endokrini sistemi in tarčni organi
* glavni »poveljnik« je hipotalamus, ki je povezan s centralnim živčnim sistemom
* hipotalamus sprošča različne hormone, ki vplivajo na sproščanje hormonov iz hipofize (prednji reženj - adenohipofiza in zadnji reženj – neurohipofiza) – primarna tarča
* naprej hormoni vplivajo na organe
* možen pa je tudi direkten prenos signala do nadledvične žleze, sprošča se adrenalin, ki vpliva na jetra, mišice in srce (fight or flight odziv)

Question 3

hipotalamus. hipofiza, povezava

Answer 3

hipotalamus
Hipotalamus je kontrolni center endokrinega sistema (del možganov)
* hipotalamus je majhen del možganov pri živalih, ki imajo lobanjo
* sprejema in integrira signale centralnega živčnega sistema (naše razpoloženje vpliva na naše počutje, izražanje hormonov)
* povezuje živčni in endokrini sistem:
o sintetizira majhna peptidna hormona: oksitocin in vazopresin (potujeta v hipofizo)
o sintetizira več sproščevalnih hormonov, ki regulirajo prednji reženj hipofize

hipofiza
Hipofiza sprošča hormone, katerih tarča so druge žleze, ki izločajo
hormone
* zadnji (posterior) reženj hipofize (nevrohipofiza) je skupek aksonov iz hipotalamusa, ki od tam prenašajo hormone
* prednji (anterior) reženj hipofize (adenohipofiza) je endokrini organ, ki preko žil sprejema sproščevalne hormone (tropine) iz hipotalamusa
* hormoni vplivajo na sekundarne endokrine žleze ali na organe

povezava med hipotalamusom in hipofizo
* hormoni prednjega režnja hipofize se tam sintetizirajo in se sprostijo kot odgovor na hormon- specifične sproščevalne
hormone
* hormoni zadnjega režnja hipofize se sintetizirajo v nevronih
hipotalamusa in se izločijo v kri, kot odgovor na živčne
signale

• hipotalamusni nevroni so podaljšani
• oksitocin in vazopresin se sintetizirata v hipotalamusu in potujeta v zadnji reženj hipofize, kjer se sproščajo
• tropični hormoni in sproščujoči faktorji, ki se sproščajo v hipotalamusu, pa potujejo v prednji reženj hipofize, kjer povzročijo sproščanje novih hormonov

Question 4

oksitozin in vazopresin

Answer 4

hormona zadnjega režnja hipofize: oksitozin in vazopresin
* oksitocin spodbuja:
o krčenje gladkih mišic maternice med porodom
o sproščanje mleka v mlečnih žlezah
* vazopresin spodbuja:
o readsorbcijo vode v ledvicah, da se ohrani ravnotežje soli v telesu
o krčenje žil in s tem povečan krvni pritisk
* oba hormona:
o imata pomembno vlogo v socialnem vedenju- navezanost med partnerjema (skrb za otroka); ta vpliv na centralni živčni sistem ne vključuje izločanja hormonov iz hipofize

• moraš jih spoznati
• spremenjen karboksilni konec, notranji disulfidni mostiček
• oba sta peptida

Question 5

Glukokortikoidni hormoni

Answer 5

• navadno steroidni hormoni
• vplivajo ne metabolizem glukoze (pospešijo glukoneogenezo v jetrih, zavirajo porabo glukoze v mišicah)
• vplivajo na imunski sistem (ga zavrejo)

primer kaskade kortizola

• vplivajo različni zunanji signali, ki sprožijo signale v centralnem živčevju
• hipotalamus začne sproščati CRH, hipofiza nato ACTH (ojačitev signala), nadledvična žleza pa koritzol, ki ga je že v miligramih, deluje na naša tkiva (mišice, jetra,…)

Question 6

Mehanizem delovanja signalnih molekul

Answer 6

• nevrotransmiterji in hormoni delujejo tako, da se vežejo na specifične tarčne proteine- receptorje (transmembranski proteini)
• vsak hormon ima svoj receptor; vsak receptor sproži nek fiziološki odziv po tem, ko se nanj veže ligand
• največkrat imajo receptorje za določene signalne molekule le tiste celice, ki naj bi ta signal prejele
• večina receptorjev so na membrano vezani proteini- glej poglavje 12!!!
• nekateri receptorji so topni proteini, ki modulirajo ekspresijo genov; to so jedrni receptorji

Question 7

Delovanje hormonov (dve varianti)

Answer 7

• delovanje preko aktivacije transkripcije
  o sterodini hormoni delujejo neposredno, peptidni pa preko sekundarnih sporočevalcev
  o počasna regulacija
• delovanje preko kovalentne modifikacije
  o največkrat gre za peptidne hormone
  o je takojšen odziv (ker delujejo na že sintetizirane encime)

Question 8

Skupine hormonov

Answer 8

Peptidni/proteinski hormoni
Kateholaminski hormoni
Eikozanoidni hormoni
Steroidni hormoni
Vitamin D hormon- kalcitriol
Retinoidni hormoni
Tiroidni hormoni
NO

Question 9

Peptidni/proteinski hormoni

Answer 9

hormon, ki povzroči sproščanje tirotropina
* enostaven tripeptid
* dovolj specifičen, da ga receptor lahko prepozna

inzulin
* za aktivacijo se mora proteolitično razgraditi (preproinzulin -> proinzulin à inzulin)
* sigalne sekvence (zaporedja AK) usmerjajo hormon
* inzulin se izloča iz panreatičnih beta celic, gre v vezikle (signalni peptid se odcepi), nato se oksidira (tvorijo se sulfidni mostički), sledi proteolitična razgradnja (zrelost!)
* mali delček v zrelem hormonu je A del, zunanji del je B, tisti, ki se odcepi, pa je C

hormoni iz proopiomelanokortina
* iz ene mRNA se sinetizira en protein, ta se razseka na manjše koščke, ki predstavljajo različne hormone

Question 10

Kateholaminski hormoni

Answer 10

• v vodi topni hormoni, npr. adrenalin, noradrenalin
• kateholamini sintetizirani v možganih in drugih živčnih tkivih delujejo kot nevrotransmiterji
• v nadledvični žlezi se sintetizirata adrenalin in noradrenalin, ki sta hormona – odziv na stres (iz tirozina)

adrenalin
* reakcija dekarboksilacije z dekarboksilazo, ki vsebuje piridoksalfosfat (in ne biotina)
* dobimo dopamin
* z dopamin oksidazo se odstrani OH skupina, dobimo noradrenalin
* z metil transferazo se doda gor metilna skupina, dobimo adrenalin

Question 11

Eikozanoidni hormoni

Answer 11

• prostaglandini, tromboksani in levkotrieni
• sintetizirajo se šele ko jih rabimo- iz membranskih fosfolipidov (PLA2)
• so parakrini hormoni - delujejo le na celice v bližini (ne delujejo sistemsko)
• mediatorji bolečine, vnetnih procesov (tudi anafilaksa- LTC), spodbujajo krčenje gladkih mišic (induciran porod), strjevanje krvi, …

prostaglandini in tromboksani
* sintetizirajo se iz arahidonske kisline, ki jo dobimo z razgradnjo fosfolipidov

Question 12

Steroidni hormoni

Answer 12

• po krvi potujejo vezani na prenašalni protein (ker so v vodi netopni)
• v celici se vežejo na jedrni receptor (topen protein)- vplivajo na ekspresijo genov
• večinoma se sintetizirajo v skorji nadledvične žleze
• sinteza iz holesterola (sodeluje P450)
  glukokortikoidi: vplivajo na metabolizem ogljikovih hidratov – kortizol
  
  • sinteza v korteksu nadledvične žleze
    mineralokortikoidi: regulirajo koncentracije elektrolitov v krvi - aldosteron
    spolni hormoni (androgeni- sinteza v testisih, estrogeni- v jajčnikih) - estradiol

Question 13

Vitamin D hormon- kalcitriol

Answer 13

• sintetizira se iz vitamina D v jetrih in ledvicah
• regulacija Ca: aktivira sintezo Ca-vezavnega proteina
• bolezen rahitis (narobe razvite kosti)

1,25 dihidroksikalciferol
* vitamin D igra pommebno vlogo tudi pri imunskem sistemu
* v zimskih mesecih je priporočljivo uživanje vitamin D3, iz katerega znamo sintetizirati 1,25 dihidroksikalciferol

Question 14

Retinoidni hormoni

Answer 14

• delujejo preko retinoidnih jedrnih receptorjev
• uravnavajo rast, preživetje in diferenciacijo celic
• preveč vitamina A (v nekaterih kremah) - defekti pri novorojenčku
• v vodi netopni

retinojska kislina
* nastane iz beta karotena, dobimo vitamin A1
* z oksidacijo dobimo retinal (v palčicah, pomembno za vid)
* z oksidacijo lahko nastane retinojska kislina, ki predstavlja hormonski signal

Question 15

Tiroidni hormoni

Answer 15

• nastane iz tiroglobulina (660KDa) po proteolizi, v žlezi ščitnici
• uravnavajo ekspresijo ključnih kataboličnih encimov
• v vodi netopni

T4- tiroksin, T3-tri-iodo- tironin
* majhna hormona, nastaneta iz tiroglobulina (ogromen protein)
* proteolitično procesiranje
* na koncu se odcepijo jodinirani tirozini
* pomanjkanje joda je problematično

Question 16

NO

Answer 16

• signalna molekula
• lahko vstopi v celico in aktivira citosolno gvanilil ciklazo

Question 17

METABOLNE FUNKCIJE POSAMEZNIH ORGANOV

Answer 17

• vsako tkivo ima določene funkcije, kar se odraža v različnem metabolizmu in anatomiji tkiva
• kar pojemo – nutrienti se absorbirajo v tankem črevesju, potujejo po portalni veni do jeter
• jetra so osrednji metabolni organ
• maščobno tkivo shranjuje energijo
• skeletne mišice opravljajo mehanično delo, porabljajo energijo
• limfatični sistem: prenaša del lipidov
• pankreas izloča pomembne hormone in pankreatične encime (hidroliza proteinov)
• možgani uravnavajo procese, porabijo veliko energije (predvsem za vzdrževanje koncentracij in potenciala)

Question 18

Jetra
Ogljikovi hidrati v hepatocitih

Answer 18

• glukoza pride v jetra preko Glut2 transporterjev (transport ni odvisen od inzulinske signalizacije)
• koncentracija glukoze v jetrih je vedno podobna koncentraciji v krvi
• 1: glukoza gre v ekstrahepatična tkiva, če jo potrebujejo (heksokinaza 4 v jetrih je manj aktivna od heksokinaze 1 v mišicah)
• 2: če je glukoze preveč, se lahko shrani v obliki glikogena
• 3: pretvori se z glikolizo, lahko vstopi v citratni cikel, nastane ATP
• 4: iz acetil-CoA lahko nastajajo tudi maščobe
• 5: lahko vstopi v pentoza fosfatno pot, nastaja NADPH

Question 19

Jetra
Aminokisline v hepatocitih

Answer 19

• jetrnu encimi imajo kratko življensko dobo
• AK se lahko prenesejo v ekstrahepatična tkiva, plazmo ali pa porabijo za sintezo proteinov v jetrih
• lahko se uporabijo kot prekurzorji drugih spojin
• kar je presežka, se lahko oksidira, dušik se izloči v obliki uree
• alanin se pretvori v piruvat, lahko gre v sintezo glukoze (ki gre lahko v mišice) – glukogene aminokisline
• višek se razgradi, nastane acetil-CoA, lahko se sintetizirajo maščobe, ki shranijo energijo
• proizvaja pa se tudi energija preko oksidativne fosforilacije

Question 20

Jetra
Lipidi v hepatocitih

Answer 20

• jetra potrebujejo lipide za obnovo in proliferacijo celic (fosfolipidi)
• del se jih porabi za sintezo holesterola
• del se jih zapakira v VLDLje, ki potujejo v ekstrahepatična tkiva
• nekaj se jih transportira po krvi v obliki prostih maščobnih kislin
• veliko se jih porabi za beta oksidacijo in oksidativno fosforilacijo
• poteka tudi sinteza steroidnih hormonov in žolčnih kislin

Question 21

Adipociti

Answer 21

• poznamo belo maščevje
  o shranjevanje lipidov
  o zavzemajo velik volumen, imajo eno kapljico z maščoobo
• obstaja tudi rjavo maščevje
  o več kaplic, več mitohonrdijev
  o ustvarjajo toploto (termogeneza; v mitohonrdijih je termoginin oz UCP1 – prenaša protone mimo ATP sintaze)
  o največ pri novorojenčkih (okoli organov in žil)

Question 22

Skeletne mišice

Answer 22

• opravljajo mehansko delo, lahko jih kontroliramo
• za delovanje oksidacija maščob, ketonskih telesc in glukoze (shranjena v obliki glikogena)
• ločimo 2 vrsti mišic (belo in rdeče mišičje)
• bele mišice se hitro krčijo, ampak so prej utrujene, namenjeno za hitre reakcije, mišice so večje (npr. pri šprinerjih), poteka mišična aktivnost v hipoksičnih pogojih (glikoliza vodi do zakisanja in utrujenosti)
  o v hipoksičnih pogojih se tvori laktat, da dobimo NAH+, ki je potreben za glikolizo
  o laktat potuje po krvi do jeter (glukoneogeneza)
• rdeče mišičje se krči počasneje, imajo več mioglobina in mitohonrdijev, vir energije so maščobe, poteka aerobna oksidacija

Question 23

Fosfokreatin

Answer 23

fosfokreatin + ADP <-> ATP + kreatin

• v mišicah imamo lahko majhno zalogo fosfokreatina, ki lahko nadomesti izgubljeno energijo (s substratno fosforilacijo)
• ko počivamo, se zopet obnovijo zaloge fosfokreatina
• kreatin kinaza katalizira reakcijo
• včasih je ta encim marker, po katerim sklepajo, da je prišlo do poškodbe mišic (obstajajo različne kreatin kinaze)
• v NMR napravo so dali miš ali mišico
• dobimo spekter (značilni vrhovi za ATP, koncentracija se ne spreminja)
• ko miš teče, se koncentracija fosfokreatina zmanjša, ko počiva pa se povrne nazaj v normalno stanje

Question 24

Srčna mišica

Answer 24

• deluje v pogojih, kjer je zadosti kisika
• zaloge ima samo za nekaj sekund
• če pride do zamašitve arterije, srčni miociti hitro propadejo, pride do poškodb, infarkta ali smrti
• oksidirajo se maščobe in lipoproteinski delci v krvi

Question 25

Možgani

Answer 25

* možgani porabijo okoli 20% vse energije * največji porabniki so nevroni in različne črpalke, ki vzpostavljajo gradient * glukoza je primarni vir, ko ni glukoze so vir ketonska telesca * možgane lahko spremljajo s pozitronsko tomografijo (lahko najdemo tumorje – pospešena glikoliza) o lahko najdemo centre, ki sodelujejo pri določenih opravilih

Question 26

Kri

Answer 26

* transport med organi omogoča kri * prenašajo se signalne molekule * če odcentrifugiramo vse celice stran, dobimo krvno plazmo o anorganskih snovi je okoli 10% o organski metaoliti (20%) o in plazemski proteini (70%) – najpomembnejši serumski albumin, veliko tudi lipoprotinskih delcev, proteini za strjevanje krvi... * od celic je največ eritrocitov količina glukoze v krvi * organizem teži k temu, da je koncentracija glukoze stalno konstantna (med 60-90mg/100 mL krvi) * veliko mehanizmov vpliva na transport glukoze (veliko jo gre v možgane – ključno je, da je koncentracija glukoze stalna) * odziv mehanizma na premajhno koncentracijo glukoze je, da se onesvestimo

Question 27

POTI HORMONSKE REGULACIJE – KONCENTRACIJA GLUKOZE

Answer 27

* inzulin: signalizira, da je glukoze zadosti * glukagon: glukoze je premalo * koritzol: odziv na stres, potrebno je več glukoze * adrenalin: takojšen odziv (fight or flight), hitra poraba energijskih zalog

Question 28

Inzulin zorenje

Answer 28

* poglavitni hormon, ki skrbi za uravnavanje glukoze na relaciji hepatociti, adipociti, miociti * majhen peptidni hormon * sintetizira se v Langerhansovih otočkih v pankreasu o v pro obliki, mora se še aktivirati * kot preproinzulin se sintetizira v β-celicah, kjer se proteolitično razcepi * shrani se v sekretornih veziklih β-celic * izloči se, če se poveča koncentracija glukoze v krvi * veže se na inzulinske receptorje mišic, možganov, jeter, maščobnih celic in drugih tkiv * v mišicah povzroči sprejem glukoze z aktivacijo glukoznih transporterjev (GLUT4) * v jetrih pospeši sintezo glikogena * v adipocitih pospeši sintezo glicerola in inhibira razgradnjo maščob **Zorenje inzulina** * 24 AA dolga signalna sekvenca vodi proinzulin v endoplazmatski retikulum, kjer se shrani v shranjevalnih veziklih * tam se tvorijo tudi disulfidne vezi inzulina * Ca++ aktivira proteaze, ki cepijo C peptid proinzulina * inzulin se sintetizira v preproinzulinski obliki * signalna sekvenca služi za to, da gre protein v ekskrecijsko pot (rER, signalna sekvenca se odreže) * ostane proinzulin, se oksidira (tvorijo se disulfidni mostički), nastane zreli inzulin **Langerhansovi otočki v pankreasu** * otočki endokrinih celic * poleg beta celic (inzulin) tukaj najdemo tudi alfa celice (izločajo glukagon) * delta celice pa izločajo somatostatin (inhibitorni učinek na izločanje inzulina in glukagona) **inzulinska signalizacija v beta celicah** * imajo na površini GLUT2 transporterje (ne potrebujejo inzulinske signalizacije, so stalno prisotni) – koncentracija je enaka kot v krvi * če se koncentracija poveča, se glukoza porabi za glikolizo, sintetiziral se bo ATP * ko je ATPja dovolj, se veže na kalijeve kanalčke, ki jih zapre (ne more več notri v celice) – kalija je načeloma notri več; sedaj se celice ne morajo polarizirati (se depolarizirajo) * depolarizacija privede do odprtja od napetosti odvisnih kanalčkov (**izpitno vprašanje**) * kalcija je zunaj več, udre v celico, sodeluje pri procesu transporta sekretornih granul in eksocitoze inzulina v granulah v kri -> inzulinska signalizacija, glukoze je zadosti

Question 29

Potencialne napake pri inzulinski signalizaciji kanalčki

Answer 29

Potencialne napake pri signalizaciji * če gre karkoli narobe, ne dobimo dovolj ATPja, ne poteče inzulinska signalizacija * če beta celic primankuje, tudi to lahko vodi v npr. diabetes o diabetes tipa 1 je posledica avtoimunskega uničenja beta celic o imunski sistem se nauči, kaj so naše lastne celice in kaj tuje – lahko pride do napak (imunski sistem prepozna beta celice kot tuje) o v prižečjcu poteka proces selekcije, kjer se izločijo vsi T limfociti, ki imajo receptor, ki spozna naše lastne proteine (zaradi različnih razlogov se to lahko ne zgodi, inzulin prepoznajo kot tujek – prirojeno) **od ATP odvisni kalijevi kanalčki** * povečana koncentracija glukoze v β-celicah povzroči povečano koncentracijo ATP * vezava ATP zapre K+ kanalčke, kar depolarizira membrano * 2 vezavni mesti za ATP * AK so pobarvane rdeče (preprečujejo zapiranje kanalčka) – zmanjšana odzivnost beta celic -> to lahko vodi do diabetesa * strukture kanalčka pe niso dokončno razrešili * ATP zapre kanalček, to prepreči prehod kalija substance, ki pomagajo pri diabetesu * sulfonilurea derivati se lahko vežejo v kalijeve kanalčke in jih zapre –> spodbudimo signalizacijo, če ne poteka * medformin pa še ni dovolj raziskan, ampak pomaga pri zdravljenju diabetesa tipa 2

Question 30

Lipogenična jetra po obilnem obroku hrane

Answer 30

3.1.4. Lipogenična jetra po obilnem obroku hrane * shranijo višek glukoze v obliki glikogena * pretvorijo ostanek glukoze v maščobne kisline * glukoza se najprej spravi v glikogen * ostanek glukoze se pretvori preko glikolize v acetil-CoA in v triscilcligerole * jetra glicerole zapakirajo v lipoproteinske komplekse (VLDL), iz jeter se trasportirajo v druga tkiva * del se porabi za shranitev v maščobnih tkivih * aminokisline se bodo porabile za sintezo glukoze

Question 31

Glukagon jetra

Answer 31

* encim kaže na to, da je nivo glukoze padel Glukogena jetra med stradanjem * pretvarjajo glikogen in piruvat v glukozo (da gre lahko v druga ekstrahepatična tkiva) * pretvarjajo maščobne kisline v ketonska telesca * aktivirana je glukoneogeneza * ogljikov skelet se prevori v Co-A, tvorba ketonskih telesc (za možgane) * glukogene AK omogočajo tvorbo glukoze (proteini niso zaloga energije, samo omogočajo malo daljše preživetje) * stradanje povzroči mobilizacijo maščobnih zalog iz adipocitov o aktivira se lipaza, ki razgrajuje triacilglicerole, proste maščobne kisline se potujejo po krvi do jeter in se oksidirajo stradanje OH * že drugi dan se začne povečana tvorba ketonskih telesc * maščobe so v krvi dokaj konstantne * če imamo diabetes, je podobno kot pri stradanju, zato moramo dodati inzulin, da celice dobijo signal, da sprejmejo glukozo vase

Question 32

Diabetes

Answer 32

* nedelujoča inzulinska signalizacija povzroči nenormalno visoko koncentracijo glukoze v krvi * pri odraslih poznamo dva tipa diabetesa: o tip 1: pomanjkanje inzulina - največkrat posledica autoimunega uničenja β- celic, razvije se že zgodaj o tip 2: inzulinska rezistenca - celice se ne odzovejo na izulin kot bi pričakovali, lahko je posledica napak v inzulinskih receptorjih, povezano z debelostjo, razvije se pozno - pri odraslih * zdravljenje obeh tipov je različno o tip 1: dodajamo inzulin ko raste koncentracija glukoze v krvi o tip 2: pomaga večja fizična aktivnost in če shujšamo, če je sekrecija inzulina sicer normalna * povečana konc. glukoze v krvi poveča verjetnost kardiovaskularnih bolezni, odpovedi ledvic, poškodb kapilar in živcev o molekularni mehanizem poškodb največkrat vključuje tudi glikacijo proteinov o glukoza je reaktivna, rada se nekam pripne, kar pripelje do glikacije (pripenjanje na različne encime) Prekomerna telesna teža – diabetes tipa 2 * Prevelika količna TAG v adipocitih povzroči vnetje maščobnega tkva, ektopično (v neadipoznem tkivu) nalaganje lipidov in inzulinsko rezistenco v mišicah -> diabetes tipa 2 * tudi metabolni procesi v celicah lahko pripeljejo do inzulinske rezistence * pri normalni telesni teži imamo normalno velike adicpocite, transportirajo maščobo v miocite, ki porabljajo maščobo * če zaužijemo več TAG, kot jih porabimo, adipociti izločajo adipokine (hormoni) in MCP1, ki privabi makrofage (celice imunskega sistema) o makrofagi pridejo v adipocite, izločajo različne signalne molekule, ki povzročijo mobilizacijo maščobnih zalog iz adipocitov v ekstrahepatična tkiva (maščobne kapljice onemogočijo učinkovit transport glukoze)

Question 33

Regulacija telesne teže

Answer 33

**Leptin** * Leptin (proteinski hormon) je adipokin, ki signalizira možganom, da telo ne potrebuje več hrane * Začne se sproščati, ki je adipozno tkivo polno * Pospeši oksidacijo maščob, zavre sintezo * če so miši izbili gen za hormon leptin, se je zelo zredila **Hipotalamus in regulacije vnosa hrane** * jedra (skupki nevronov) v hipotalamusu * v hipotalamusu imamo receptorje za leptin, delujejo na centralno živčevje * vplivajo preko endokrine signalizacije na adipozno tkivo – maščobe se začnejo oksidirati (katabolizem) **Hormoni, ki kontrolirajo hranjenje** * imamo anoreksigene nevrone, ki drugim nevronom sporočajo: jejte manj, več metabolizirajte * imamo tudi oreksigene nevrone: jejte več; zavrejo metabolizem * eni drugega inhibirajo * anoreksigeni nevroni izločajo melanokortin (MSH) * oreksigeni nevroni pa izločajo nevropeptid Y (NPY) * na nevrone vplivajo različni hormoni * Inzulin in leptin: aktivirata anoreksigene nevrone, blokirata oreksigene nevrone * Grelin: se sprošča, ko pričakujemo hrano, aktivira oreksigene nevrone à »rabimo hrano« * PYY: inhibira oreksigene nevrone, ko hrano že zaužijemo spremembe hormonov tekom dneva * grelin se vedno poveča pred obrokom * več obrokov je bolje? danes ni več tako... ker se večkrat poveča koncentracija inzulina – ni najbolj optimalno

Question 34

Signalne poti pri regulaciji leptin, inzulin

Answer 34

**leptinska pot** * leptin se veže na leptinski receptor, ta se dimerizira, pritegne citosolno JAK kinazo, pride do fosforilacije * pride do dimera statinov, grejo v jedro, delujejo kot transkripcijski faktorji * regulacija s statini vodi do sinteze proopiomelanokortina, ki se razreže na več različnih hormonov (eden je tudi melanokortin, ki vzbudi anoreksigen signal) **leptinska in inzulinska pot** * JAK kinaza, ki se aktivira ob vezavi leptina, lahko fosforilira tudi inzulin receptorski substrat * to spodbudi fosfoinozitid trikinazno pot, kar privede do tega, da ne jemo preveč

Question 35

Signalne poti pri regulaciji AMPK, mTORC1

Answer 35

**AMPK signalna pot** * AMP aktivira kinazo, to vpliva na vrsto različnih hormonov * AMP je splošni regulator * AMPK inhibira anabolne procese in pospešuje katabolizem * vadba pomembno vpliva na aktivacijo AMPK * če stradamo in se nam skrčijo maščobne celice, se začne izločati manj adiponektin, ki aktivira AMPK in pospešuje katabolizem o adiponektin preprečuje kardiovaskularne bolezni **mTORC1 signalna pot** * sesalski kompleks, ki je tarča rapamicina * rapamicin se veže na mTORC1 in inhibira sintezo proteinov * mTOR (serinska kinaza) lahko fosforilira različne substrate * zagotovljenih mora biti dovolj nutrientov, da pride do aktivacije * posledica je sinteza ribosomov in proteinov, aktivacija transkripcijskih faktorjev, ki vplivajo na sintezo membranskih gradnikov in aktivacija encimov za pentoza fosfatno pot, kar vodi do sinteze nukleotidov -> omogočena celična rast in proliferacija