Endokrinologie & Stoffwechselstörungen Flashcards
Was ist Endokrinologie?
Endokrinologie: Lehre von den Hormonen und den hormonellen
Erkrankungen des menschlichen Körpers.
Die Ausschüttung von Hormonen wird reguliert durch
• übergeordneten biologischen Rhythmen, wie dem Tag-Nacht- und dem Monats- und Jahresrhythmus
• der Konzentration der verschiedenen Hormone im Blut
Hormone regulieren – zusammen mit dem Nervensystem – den Stoffwechsel, also alle biochemischem Vorgänge innerhalb der Zellen.
Was sind Hormone?
Hormone
• sind Botenstoffe
• werden von Drüsen ausgeschüttet
• docken an spezifische Rezeptoren der Zielzellen an und triggern eine zelluläre Antwort
• regulieren – zusammen mit dem
Nervensystem – den Stoffwechsel, also alle biochemischem Vorgänge innerhalb der Zellen
Merke: Hormone koordinieren den Stoffwechsel und die Funktion von Zielorganen und
sorgen so für die Anpassung des Organismus an veränderte Umweltbedingungen.
Drüsenzelle:
Hormonsekretion
Vesikel mit Hormonen
Zellkern
Arten der Hormonsekretion
Parakrine Sekretion (manche Liberine)
− Zielzellen liegen in der Nachbarschaft der produzierenden Zellen
-> Hormone diffundieren zum Zielort
Autokrine Sekretion (meist bei Immunzellen) − Zielzellen sind die hormon produzierenden Zellen selbst oder benachbarte Zellen des gleichen Typs
Endokrine Sekretion (z.B. Insulin)
− Zielzellen liegen weit entfernt vom Produktionsort
-> Hormone werden über die Blutbahn zum Zielort transportiert
Autokrin wirkende Hormone binden an Rezeptoren auf der sezernierenden Zelle.
Parakrin wirkenden Hormone binden an Rezeptoren auf Zellen in der Nähe.
Endokrin wirkenden Hormone zirkulieren im Blutstrom und binden an Rezeptoren auf weit entfernten Zellen.
Unterschied Hormon- und Nervensystem
Hormonsystem
Botenstoff: Hormon
Ziel: benachbarte oder ferne Zelle im Körper
Dauer des Effekts: Stunden, Tage, Jahre
Aufgabe: Langfristige Änderungen in der Stoffwechselfunktion
Nervensystem
Botenstoff: Neurotransmitter
Ziel: Direkt kontaktierte / benachbarte Zelle
Dauer des Effekts: Kurzfristig (Sekunden / Minuten)
Aufgabe: Kurzfristiges „Krisenmanagement“
Einteilung nach Chemischer Struktur & Transport
Hydrophile, wasserlösliche Hormone
− überwiegend in Blut gelöst
− z. T. an Proteine gebunden
Lipophile, fettlösliche Hormone
− an Proteine gebunden (z.B. Albumin)
- Beispiel für Hormon-Transportproteine: – TBG: thyroxinbindende Globuline
- Die Proteinbindung schützt Hormone vor Abbau und Ausscheidung
- Biologisch wirksam sind jedoch nur freie Hormone
Wie erkennen sich Hormon und Zielzelle?
Zielzelle besitzt spezifischen Hormonrezeptor, der mit dem Hormon nach dem Schlüssel- Schloss-Prinzip zusammenpasst
Hormonrezeptoren befinden sich auf der Zellmembran oder im Zellinneren
Wirkungsvermittlung für wasser- und fettlösliche Hormone
Reaktion auf wasserlösliche Hormone: meist Signaltransduktion, die zu einer spezifischen Antwort im Zellinneren führt (Wirkung tritt eher schnell ein)
Reaktion auf fettlösliche Hormone: meist Änderung der Genexpression (Wirkung tritt eher langsam ein)
Mehrfachwirkungen von Hormonen
-Viele Hormone üben auf verschiedene Zielzellen unterschiedliche Wirkungen aus, da diese ausgestattet sind mit
-> unterschiedlichen Rezeptoren
-> unterschiedlichen
Hypophyse (Hirnanhangdrüse)
Signalübertragungswegen
-> unterschiedlichen Proteinen für die
Nebenniere Bauchspeicheldrüse (Pankreas)
Signalübertragung
(a) Leberzelle. Adrenalin bindet an ß-Rezeptor Glykogenvorräte Glykolen wird abgebaut, Zelle schottet Glucose aus -> Blutzuckerspiegel steigt.
(b) Blutgefäß im Skelettmuskel.
Adrenalin bindet an ß-Rezeptor
Zelle entspannt sich
-> Weitung der Blutgefäße, gesteigerter Blutfluss zu den Muskeln
(c) Blutgefäß im Darm.
Adrenalin bindet an a Rezeptor
Zelle zieht sich zusammen
-> Verengung der Blutgefäße, verringerter Blutfluss zum Darm
Leberzelle + Blutgefäß im Skelettmuskel: gleiche Rezeptoren, aber unterschiedliche intrazelluläre Proteine (nicht dargestellt)
Blutgefäß im Skelettmuskel + Blutgefäß im Darm: unterschiedliche Rezeptoren
Endokrine Organe des Menschen
Hypothalamus Hypophyse (Hirnanhangdrüse) Schilddrüse Nebenschilddrüse Thymus (Thymusdrüse, Bries) Nebenniere Bauchspeicheldrüse (Pankreas) Eierstöcke Hoden
Eine Hormonausschüttung kann durch verschiedene Stimuli ausgelöst werden
Neuronaler Stimulus: Fight or Flight Stimulus => Sympatikus Nebenniere Blutgefäß Ausschüttung von Adrenalin
Humoraler Stimulus: Niedrige [Ca2+] Neben- schild- drüse PTH Ausschüttung von PTH
Hormonaler Stimulus:
Übergeordnete endokrine Organe
…stimulieren andere endokrine Organe
Hierarchie der Hormonregulation
Hypothalamus
– Oberster Regler
– Erhält Informationen aus dem Nervensystem
– Schüttet Releasing- und Inhibiting Hormone aus
– Beeinflusst den Hypophysenvorderlappen
Hypophysenvorderlappen
– Produziert glandotrope Hormone
– beeinflusst untergeordnete Hormondrüsen
Hormondrüsen
– Hormone wirken direkt auf Zielzellen
Merke: Nicht alle Hormone unterliegen dieser Hierarchie. Nebenschilddrüse und Pankreas arbeiten weitgehend unabhängig von Hypothalamus und Hypophyse
Hormone: Einteilung nach Funktion
Releasing-Hormone „Liberine“ • fördern die Ausschüttung von Hormonen aus der Hypophyse Inhibiting-Hormone „Statine“ • inhibieren die Ausschüttung von Hormonen aus der Hypophyse
Glandotrope Hormone „Tropine“
• Beeinflussen untergeordnete Hormondrüsen
Periphere / Effektorische Hormone
• wirken direkt auf Zellen der Zielorgane
Steuerung der Hormonsekretion
• Ins Blut ausgeschüttete Hormonmengen sind minimal
• Geringfügige Konzentrationsänderungen haben tiefgreifende Folgen
-> Engmaschige Steuerung über negative Rückkopplung
Erhöhte Konzentration von peripheren / effektorischen Hormonen -> -
Hypothalamus und Hypophyse
• Hypothalamus
− Oberstes Zentrum des Hormonsystems
− Wichtigstes Hirngebiet für die Regelung des inneren Milieus
• Hypophyse (Hirnanhangsdrüse)
− Hypophysenvorderlappen (HVL;
Adenohypophyse)
Besteht aus Drüsengewebe, macht 75 % des Gesamtgewichtes aus
− Hypophysenhinterlappen (HHL; Neurohypophyse)
Besteht aus einem Geflecht von Axonen
Steuerung der HHL-Hormonsekretion
- Hypothalamus Neurone synthetisieren Oxytocin oder ADH
- Oxytocin bzw ADH werden entlang der Axone zum HHL transportiert
- Oxytocin bzw ADH werden in den Axontermini gespeichert
- wenn die entsprechenden Neurone feuern, werden Oxytocin bzw ADH ins Blut abgegeben
Hormone des Hypophysenhinterlappens (HHL)
Keine eigenständige Hormonbildung im HHL Speicherung von Hormonen in Axonen der Nervenzellen
ADH (antidiuretisches Hormon)
• auch Adiuretin / Vasopressin genannt
-> hat gefäßverengende Wirkung
-> erhöht in der Niere die Wiederaufnahme (Resorption) von Natrium und somit auch von Wasser
-> Durch die reduzierte Flüssigkeitsausscheidung steigt das Blutvolumen
MERKE: ADH Ausschüttung führt zur Erhöhung des Blutdrucks
Oxytocin
– veranlasst Uteruskontraktion am Ende der Schwangerschaft und
Milchabgabe durch die Brustdrüse,
– stimuliert Bindung zwischen Individuen („Kuschelhormon“)
(Niere, Gefäßmuskulatur)
Steuerung der HVL-Hormonsekretion
Hypothalamus-Neurone synthetisieren Liberine und Statine
- Je nach Bedarf werden Liberine oder Statine in der hypophysären Portalkreislauf abgegeben.
- Vom Portalkreislauf wandern die Hormone zu den Drüsen im HVL und stimulieren bzw. hemmen diese
- Wenn die Drüsen stimuliert werden, schütten sie glandotrope Hormone (Tropine) aus
Hypophsyenvorderlappen -> Tropine
Releasing- und Inhibiting-Hormone des Hypothalamus
• CRH (Corticotropin-Releasing-Hormon)
-> Stimuliert die Ausschüttung von ACTH (adrenocorticotropes Hormon)
• GnRH (Gonadotropin-Releasing-Hormon)
-> Stimuliert die Ausschüttung von FSH und LH
• TRH (Thyrotropin-Releasing-Hormon)
-> Stimuliert die Ausschüttung von TSH (thyroideastimulierendes Hormon)
• Somatotropin GHRH (Growth-Hormon-Releasing-Hormon)
-> Stimuliert die Wachstumshormonausschüttung
• Somatostatin, GHIH (Growth-Hormon-Inhibiting-Hormon)
-> Hemmt die Wachstumshormonausschüttung
• PIH (Prolaktin-Inhibiting-Hormon)
-> Hemmt die Prolaktinausschüttung (identisch mit Dopamin)
Hormone des Hypophysenvorderlappens (HVL)
Glandotrope Hormone (wirken auf endokrine Drüsen):
• ACTH (adrenocorticotropes Hormon)
-> Stimuliert Glukokortikoidausschüttung
• FSH (follikelstimulierendes Hormon)
-> Stimuliert Östrogenbildung und Follikelreifung bei der Frau und Spermienentwicklung beim Mann
• LH (luteinisierendes Hormon)
-> Fördert Eisprung und Gelbkörperbildung bei der Frau und Testosteronproduktion beim Mann
• TSH (thyroideastimulierndes Hormon)
-> Fördert Schilddrüsentätigkeit
Effektorische Hormone (wirken direkt auf Zielzellen):
- GH (Wachstumshormon, auch Somatotropes Hormon (STH))
- Prolaktin
- > setzt Milchproduktion in der Milchdrüse in Gang
Endokrinopathien
= Erkrankungen des Hormonsystems
- Fehler im Hormonsystem können zu einer Unterfunktion oder zu einer Überfunktion des betroffenen Organs führen.
- Typische Ursache einer Unterfunktion ist ein defektes Organ
- Die Hormonwirkung kann aber auch ausbleiben, wenn die Kommunikation zwischen Hormon und Zielorgan nicht funktioniert, z.B. bei einem gestörten Rezeptor (Hormonresistenz).
- Eine Überfunktion tritt z.B. auf, wenn ein Tumor unkontrolliert Hormone freisetzt oder die Drüse insgesamt vergrößert ist (Hyperplasie).
Hypophysenvorderlappen (HVL)-Insuffizienz
Symptome
Entsprechend einer Schilddrüsen- (Müdigkeit, verstärktes Kälteempfinden, Verstopfung) bzw. Nebennierenunterfunktion (Müdigkeit, blasse Haut, Gewichtsverlust)
Ursachen
• Bakterielle Infektionen
• Tumore und Metastasen
Diagnose
• Klinisches Bild
• Erniedrigte Hormonkonzentration im Blut
Therapie
• Antibiotika
• Chemotherapie, operativer Eingriff, Bestrahlung,
• Hormonersatztherapie (sehr komplex!)
Folgen von endokrinen Hypophysentumoren
=> Überfunktion, zu viel Hormone
MERKE:
Therapie:
Nicht alle Hypophysentumore sind hormonproduzierend. Manche nehmen „nur Raum ein“.
- Lokalsymptome:
Beschwerden durch Druck des Tumors auf die Umgebung
-Kopfschmerzen
-Sehstörung, Gesichtsfeldausfälle
Hormonsymptome:
- gesteigerte Produktion von Prolaktin (=Prolaktinom)
- Männer: Impotenz, Vergrößerung von Brustdrüsengewebe (Gynäkomastie)
- Frauen: Zyklusstörungen Amenorrhö, Träufeln von Milch aus der Brustwarze (Galaktorrhö) - gesteigerte Produktion von Wachstumshormonen
-Auftreten im Kindesalter: Riesenwuchs 2,15
-Auftreten im Erwachsenenalter: Akromegalie
Nase, Ohren, Kinn vergrößert
Ring passt nicht mehr
Schuh zu klein
Diabetes mellltius
Bluthochdruck
Akromegalie – Ursache / Symptome
Epidemologie:
•selten: Prävalenz: 4-7/100.000, gleichmäßige Geschlechtsverteilung •macht etwa 15% aller Hypophysenadenome aus
Ursache:
•Meist Überproduktion des Wachstumshormons (GH) im Hypophysenvorderlappen (HVL)
•GH stimuliert die Bildung eines Botenstoffes (IGF-1) in der Leber.
•IGF-1 fördert das Wachstum von Knorpel, Knochen Muskeln und Bindegewebe.
Ursache der Akromegalie ist ein in der Regel gutartiger Tumor der Hirnanhangdrüse (Hypophyse), der zu viel Wachstumshormonen bildet.
Wirkung von IGF-1:
- Stimuliert die Vermehrung von Knorpel und Konochenzellen
- regt das Wachstums von Muskelzellen an
- Beeinflusst den Fettstoffwechsel und Blutzuckerspiegel
Akromegalie – Symptome
Symptome / Veränderung des äußeren Erscheinungsbildes
•Vergrößerung der Hände und der Füße
•Vergröberung der Gesichtszüge (große Nase, wulstige Lippen,
hervorstehendes Kinn und Stirnwülste etc.)
•Wachstum der Kieferknochen mit Zahnfehlstellungen
•Vergrößerung der Zunge und Veränderungen am Kehlkopf mit Sprechstörungen, Schnarchen und nächtlichen
Atemaussetzern (Schlafapnoe)
•Verdickung der Haut mit Zunahme der Talg-und Schweißdrüsen (vermehrtes Schwitzen), vermehrte Behaarung