23. POGLAVJE: HORMONSKA REGULACIJA Flashcards
Povezava med živčno in endokrino signalizacijo
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
Glavne endokrine žleze
glavni endokrini sistemi in tarčni organi
-
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)
hipotalamus. hipofiza, povezava
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
oksitozin in vazopresin
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
Glukokortikoidni hormoni
- 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,…)
Mehanizem delovanja signalnih molekul
- 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
Delovanje hormonov (dve varianti)
- 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)
Skupine hormonov
Peptidni/proteinski hormoni
Kateholaminski hormoni
Eikozanoidni hormoni
Steroidni hormoni
Vitamin D hormon- kalcitriol
Retinoidni hormoni
Tiroidni hormoni
NO
Peptidni/proteinski hormoni
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
Kateholaminski hormoni
- 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
Eikozanoidni hormoni
- 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
Steroidni hormoni
- 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
- sinteza v korteksu nadledvične žleze
Vitamin D hormon- kalcitriol
- 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
Retinoidni hormoni
- 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
Tiroidni hormoni
- 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
NO
- signalna molekula
- lahko vstopi v celico in aktivira citosolno gvanilil ciklazo
METABOLNE FUNKCIJE POSAMEZNIH ORGANOV
- 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)
Jetra
Ogljikovi hidrati v hepatocitih
- 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
Jetra
Aminokisline v hepatocitih
- 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
Jetra
Lipidi v hepatocitih
- 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
Adipociti
- 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)
Skeletne mišice
- 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
Fosfokreatin
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
Srčna mišica
- 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
Možgani
- 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
Kri
- 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
POTI HORMONSKE REGULACIJE – KONCENTRACIJA GLUKOZE
- 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
Inzulin
zorenje
- 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
Potencialne napake pri inzulinski signalizaciji
kanalčki
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
Lipogenična jetra po obilnem obroku hrane
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
Glukagon
jetra
- 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
Diabetes
- 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)
Regulacija telesne teže
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
Signalne poti pri regulaciji
leptin, inzulin
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
Signalne poti pri regulaciji
AMPK, mTORC1
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
