College 2: Hormones, the stress response and disease Flashcards
Invloed vagal nerve op HPA-as
?
Invloed HPA-as op vagal nerve
?
Invloed vagal nerve op SAM-as
?
Invloed SAM-as op vagal nerve
?
Invloed HPA-as op SAM-as
CRH neuronen stimuleren LC neuronen. Cortisol remt LC neuronen.
Invloed SAM-as op HPA-as
LC neuronen stimuleren CRH neuronen. Adrenaline stimuleert CRH en ACTH aanmaak.
Opnieuw aanbieden van hormoon
Zou moeten leiden tot het terugbrengen van het gedrag
Voorbeeld: insuline
Drie verschillende groepen hormonen
- Mono-amines
- Peptide- en eiwit hormonen
- Lipide- en steroïde hormonen
Monoamines kenmerken en voorbeelden
Zijn gevormd uit één enkele aminozuur, sommige worden omgebouwd tot NT, sommige tot hormonen. DA kan zowel als NT als hormoon, via de bloedbaan als hormoon en via neuronen als NT. Bij distant effect, dan hormoon.
Voorbeelden: thyroïde hormoon, NA (tyrosine), A (tyrosine), DA (tyrosine), 5HT (tryptofaan)
> NA, A en DA allemaal gevormd uit tyrosine: heten catecholamines!
Peptiden/hormonen kenmerken en voorbeelden
Oplosbaar in water (hydrofiel), gecodeerd in het DNA en getransleerd naar peptiden en eiwitten.
Voorbeelden: LH, GH, insuline, oxytocine, vasopressine
Lipiden/steroïden kenmerken en voorbeelden
Oplosbaar in vet (lipofiel)
Voorbeelden: cortisol, oestrogeen, DHEA, prostaglandinen.
Hoe kan je hormoon-gedrag interacties onderzoeken
Knock-out dierproeven: met genetische manipulatie wordt een gen voor een bepaald hormoon uitgeschakeld en vervolgens kijken wat het doet met het gedrag van het dier en wat er gebeurd bij stress.
Ratten: open field task
Mensen: kijken bij mensen met een specifieke hormoon conditie (Cushing, hyperprolactine, diabetes).
Precursor steroïden
Cholesterol
Voordeel lipiden/steroïden
Kunnen makkelijker de cel in en uit gaan (permeabel door de celmembraan)
Nadeel lipiden/steroïden
Hebben een extra stof nodig om door de bloedbaan heen getransporteerd te kunnen worden (bij hydrofiele stoffen juist andersom: makkelijk door de bloedbaan en iets nodig om door het celmembraan heen te kunnen)
Hoe wordt tyrosine omgezet
Tyrosine > XDOPA > dopamine > NA > A
Vorming peptide/hormonen
Prehormoon > prohormoon > hormoon + rest peptiden, vervolgens opgeslagen in blaajes en bij activatie vrijgelaten. Informatie voor volgorde zit in het DNA, om naar hormoon te komen is extra stap nodig en duurt dus langer.
Peptiden kunnen zowel als hormoon als NT dienen.
Voordeel van prehormonen
Zorgen voor een betere regulatie, pas omzetten als het hormoon nodig zijn.
Oxytocine gemaakt in
Posterior hypofyse
Functie oxytocine
- Melk afgifte
- Baarmoeder contractie
- Sociale interactie functie
Nadeel lipiden/steroïden
Hebben een extra stof nodig om door de bloedbaan heen getransporteerd te kunnen worden (bij hydrofiele stoffen juist andersom: makkelijk door de bloedbaan en kunnen niet door het celmembraan heen, maar triggeren een reactie aan de binnenkant
Functie LH
Triggeren ovulatie
Functie GH
Stimuleren van celgroei, celdeling en cel herstel
Functie FSH
Vrouwen: groei en rijping van follikels en zet follikels aan tot de productie van oestrogeen.
Mannen: vorming van zaadcellen.
Peptide hormonen
Oxytocine, ADH/vasopressine
Eiwit hormonen
LH, FSH, TSH
Cholesterol
Precursor van steroïden en functie in de vloeibaarheid van de celwand.
Paracriene signalen
De factoren die de cel produceert werken in op de buurcel: bloedvaten contracteren bij de lokale afgifte van NO
Autocriene signalen
Factoren werken in op dezelfde cel die ze uitscheidt, zoals T-cellen
Hormoon pijnappelklier
Melatonine
Hormonen anterior hypofyse
ACTH, FSH, LH, TSH, groeihormoon, prolactine
Hormonen posterior hypofyse
Vasopressine, oxytocine
Thymus hormoon
Thymosine - rijping T-cellen
Bijnieren
- Medulla: NA en A
- Zona fasiculata- cortisol
Schildklier hormonen
Schildklierhormonen, zoals T4 (negatieve feedback nar TRH uit de hypothalamus)
Bijnieren
- Medulla: NA en A
- Zona fasiculata- cortisol
Alvleesklier hormonen
Insuline en glucagon
Eierstokken hormonen
Oestrogeen, progesteron
Testes hormoon
Testosteron (bij vrouwen wordt testosteron uit de bijnieren in kleinere hoeveelheden gemaakt)
Hypothalamus-hypofyse verbinding
Sensorische informatie gaat van de hypothalamus naar de hypofyse. De hypofyse heeft veel connecties met andere klieren en zet deze aan tot het aanmaken van hormonen (bv HPA-as).
Posterior hypofyse 1 of 2 fasen
Één fase: zenuwen die hier naar toe lopen kunnen hier een AP doorgeven, waardoor hormonen direct in de bloedbaan worden afgegeven.
Anterior hypofyse 1 of 2 fasen
Twee fasen: stofje wordt afgegeven aan bloedbaan, gaat via het bloed van de hypothalamus naar de hypofyse > hypofyse gaat door dit stofje bepaalde hormonen aanmaken > hormonen afgegeven door het bloed
1e stap: hypofysiotropisch
2e stap: anterior pituitary… (?)
Hormonen hypothalamus
GnRH, GHRH, SS, TRH, DA en CRH, gaan allemaal hierna naar de anterior hypofyse
GnRH >
FSH en LH
GHRH >
Stimuleert aanmaak groeihormoon
SS >
Remt aanmaak groeihormoon
TRH >
TSH
DA >
Prolactine
CRH >
ACTH
FSH en LH >
Oestrogeen, progesteron (vrouwen) en testosteron (mannen)
GH >
IGF-1 (lever)
TSH >
Schildklierhormonen
ACTH >
Cortisol (bijnieren)
Verschil tussen noradrenaline en cortisol
Cortisol heeft een complex nodig om door de bloedbaan heen te kunnen, maar kan zelf door het celmembraan komen (steroïde hormoon, lipofiel). Noradrenaline kan zelf door de bloedbaan, maar kan niet door de celmembraan - binding zorgt voor een cascade van reactie (monoamine, hydrofiel)
Verschil tussen noradrenaline en cortisol
Cortisol heeft een complex nodig om door de bloedbaan heen te kunnen, maar kan zelf door het celmembraan komen (steroïde hormoon, lipofiel). Noradrenaline kan zelf door de bloedbaan, maar kan niet door de celmembraan - binding zorgt voor een cascade van reactie (monoamine, hydrofiel)
Autonome zenuwstelsel
Onbewust, reguleert interne lichamelijke functies.
Klier van autonome zenuwstelsel
Hypothalamus
Onderdelen ANS
SP en PS
Hormonen SAM-as
NA en A
Functies (nor)adrenaline in de rest van het lichaam
- Bloeddruk en hartslag omhoog
- Ademhaling omhoog
- Vasoconstrictie van huid, verteringsstelsel en nieren
- Kippenvel
- Triggert afgifte glucose
- Verhoging bloedstroming
- Uitscheiding plas/poep
Adrenaline en noradrenaline binden aan
Beta receptoren
Noradrenaline meer affiniteit voor
Alfa receptoren
SAM-as
- NA en A
- SP
- Bijnier medulla
- Snelle activatie ivt HPA-as
- G-protein gekoppelde receptoren
- Verschillende receptoren zorgen voor verschillende effecten
- Zowel in hersenen als in het lichaam
Beweging na harttransplantatie
SAM-as heeft dan geen invloed meer (want geen zenuwbanen meer), HPA-as wel. Cortisol zorgt er bij een stress wel voor verhoging van hartslag en vasoconstrictie, maar dit gaat langzamer dan normaal.
Receptor alfa1
A en NA - vasoconstrictie
Recetor alfa2
A en NA - ook vasoconstrictie, maar via deze receptor wordt het systeem ook weer geremd
Receptor beta1
Adrenaline - vasoconstrictie/vasodilatatie darmen
Receptor beta1
Adrenaline - vasoconstrictie/vasodilatatie darmen
Functies cortisol
- Energie: gluconeogenese
- Tegengesteld effect van insuline: meer glucose in het bloed (kans op hyperglycemie bij diabetes)
- Minder botvorming
- Meer aminozuren in de bloedstroom
- Verminderde wondheling
- Meer urine, onbekend waarom
- Afgifte inflammatoire stoffen geblokkeerd: immunosupressive
Bij acute stress zorgen de functies van cortisol er in het algemeen voor dat
Er genoeg glucose beschikbaar is om een reactie te geven + onderdrukking van systemen die teveel energie vragen
Aflezen van DNA gebeur door
NR dimer
Twee soorten glucose receptoren
MR = mineralcorticoïde receptor, hoge affiniteit en dagelijks gebruikt. GR = glucocorticoïde receptor, geactiveerd bij hogere levels van glucose
Genomische acties
Als hormonen aan nucleaire receptoren binden (MR of GR op de celkern) dan zetten ze een DNA verandering in gang, daardoor worden bijvoorbeeld andere eiwitten aangemaakt door de cel in het vervolg. Het duurt langer voordat deze effecten merkbaar zijn (DNA aanpassen / eiwitten maken etc kost tijd) maar deze effecten zijn dan ook langduriger. MR is sneller dan GR.
Non-genomische acties
Als hormonen op membraan receptoren binden (MR of GR op het celmembraan - Gprotein gekoppeld), wordt er een cascade aan reacties aan de binnenkant van de cel geactiveerd en zorgt voor een acute stress respons. Non-genomische acties zijn sneller dan genomische acties.
Twee soorten glucose receptoren
MR = mineralcorticoïde receptor, hoge affiniteit en dagelijks gebruikt - binding met aldosteron GR = glucocorticoïde receptor, geactiveerd bij hogere levels van glucose - binding met cortisol
Onderzoek gen x omgevingsinteractie
Likken/wassen bij jonge ratjes. Wanneer dit wel gebeurde door de moeder, gingen de ratjes thyroïde hormoon aanmaken, wat zorgt voor de aflezen van het GR-gen. Bij minder likken/wassen werd er minder GR afgelezen en kwam er dus minder eiwit tot expressie.
Onderzoek gen x omgevingsinteractie
Likken/wassen bij jonge ratjes. Wanneer dit wel gebeurde door de moeder, gingen de ratjes thyroïde hormoon aanmaken, wat zorgt voor de aflezen van het GR-gen. Bij minder likken/wassen werd er minder GR afgelezen en kwam er dus minder eiwit tot expressie.
Waarom is zowel teveel hormoon afgifte als te weinig hormoon afgifte niet goed
Verschillende hormonen hebben invloed op verschillende processen. Wanneer er teveel hormoon secretie is, kan dit eerst resulteren in een te sterke reactie op het hormoon, maar kan uiteindelijk ook zorgen dat receptoren ongevoeliger worden voor dat hormoon, waardoor het zijn functie verliest. Wanneer er te weinig hormoon secretie is, kan dit zorgen dat een lichaamsproces niet goed op gang komt. Het lichaam kan proberen dit te compenseren door een ander proces te verhogen.
Centrale stress respons
SAM-as
Perifere stress respons
HPA- en SAM-as
Cortison
Cortison lijkt erg op cortisol en wordt samen met adrenaline vrijgegeven bij blootstelling aan stress. Het is ook een steroïde hormoon. Onder activatie kan cortison omgezet worden in cortisol. Een eigenschap van cortison is dat het immuunsuppressie geeft en anti-diuretisch werkt.
Interacties tussen SAM-as en HPA-as
Componenten van het stress systeem interacteren met elkaar en CRH en het LC/NE systeem worden vaak door dezelfde mediatoren beïnvloed. CRH wordt uiteindelijk cortisol en LC/NE systeem zorgt voor directe afgifte van noradrenaline (de SAM-as, dit gebeurd als eerste). CRH en LC/NE reageren op verschillende neurochemische modulatoren, zoals serotonine, acetylcholine (acute stimulatie) en GABA & benzodiazepines (inhibitoren van CRH en LC/NE). Andere systemen die op CRH en LC/NE invloed hebben:
- De mesocorticale en de mesolimbische dopaminerge beloningssysteem, terwijl het inhibitoire input krijgt van de mesolimbische dopaminerge beloningssysteem.
- Kern van de amygdala: angst en/of boosheid. Wanneer geactiveerd, stimuleert deze kern het stress systeem, waardoor een positieve feedbackloop wordt gecreëerd.
- PVN: communiceert met de boogvormige kern (arcuate nucleus) door CHR neuronen, die de vrijmaking van α-melanocyte-stimulerende hormonen en β-endorfinen uit POMC neuronen stimuleert. Deze inhiberen de activiteit van het CRH en LC/NE systeem.
Welke systemen geremd bij stress
voedselvertering, immuunsysteem, seksorganen, hypothalamus (negatieve feedback loop), remming insuline, wondheling, groei.
Welke systemen gestimuleerd bij stress
hart, spieren, meer glucose, verdeling energie, gedragsactivatie, agressie, meer urine
Welke centrale systemen worden geactiveerd bij stress
- CRH neuronen in de hypothalamus
- Vasopressine afgifte vanuit de hypothalamus
- NA afgifte vanuit de hypothalamus, medulla en pons
Welke perifere systemen worden geactiveerd bij stress
- Medulla bijnieren: NA en A
- Zona fasculata (cortex): cortisol
- Componenten onder controle van het parasympatische systeem
First wave stress
- HPA-as activatie: CRH en ACTH
- SAM-as: NA en A afgifte
- Glycogeen afgifte: kan omgezet worden naar gluocose
- GRH onderdrukt: minder FSH en LH (minder energie naar de geslachtsorganen)
- Verhoogde afgifte van GH en prolactine
Second wave
Gaat langzamer! Cortisol wordt aangemaakt en activeert het GR transcriptiefactor, die zorgt voor meer aanmaak van cortisol via het genomische pad. Dit duurt enkele uren.
Second wave
Gaat langzamer! Cortisol wordt aangemaakt en activeert het GR transcriptiefactor door te binden aan glucocorticoïde kernreceptor, die zorgt voor meer aanmaak van cortisol via het genomische pad. Dit duurt enkele uren. Cortisol heeft echter ook sneller effect via de glucocorticoïde membraan receptor, die een G-protein gekoppelde receptor is, waardoor er een cascade aan reacties plaatsvindt (sneller)
