Issues of Concern
Przysadka przednia (Adenohypophysis)
Przysadka przednia wywodzi się z ektodermy embrionalnej. Wydziela pięć hormonów endokrynnych z pięciu różnych typów nabłonkowych komórek endokrynnych. Uwalnianie hormonów przedniej części przysadki jest regulowane przez hormony podwzgórza (uwalniające lub hamujące), które są syntetyzowane w ciałach komórkowych neuronów znajdujących się w kilku jądrach otaczających trzecią komorę. Należą do nich: jądro łukowate, jądro przyśrodkowe i przykomorowe oraz przyśrodkowa część przedoptyczna i przyśrodkowa. W odpowiedzi na aktywność neuronalną, hormony podwzgórza są uwalniane z zakończeń nerwowych do krwi wrotnej podwzgórza, a następnie są przenoszone do przedniej części przysadki.
Hormony przysadki przedniej (AP)
Hormon wzrostu (GH)
Inne nazwy: hormon somatotropowy lub somatotropina
Komórki prekursorowe: somatotrofy w AP
Komórki docelowe: prawie wszystkie tkanki organizmu
Transport: 60% krąży wolny i 40% związany ze specyficznymi białkami wiążącymi GH (GHBPs)
Mechanizm działania:
GH wiąże się z receptorami hormonu wzrostu (GHRs) powodując dimeryzację GHR, aktywację kinazy tyrozynowej JAK2 związanej z GHR oraz fosforylację tyrozylową zarówno JAK2 jak i GHR. Powoduje to rekrutację i/lub aktywację różnych cząsteczek sygnałowych, w tym kinaz MAP, substratów receptora insulinowego, kinazy fosfatydyloinozytolu 3′, diacyloglicerolu, kinazy białkowej C, wapnia wewnątrzkomórkowego i czynników transkrypcyjnych Stat. Te cząsteczki sygnalizacyjne przyczyniają się do wywołanych przez GH zmian w aktywności enzymatycznej, funkcji transportu i ekspresji genów, które ostatecznie kulminują w zmianach wzrostu i metabolizmu.
Regulacja wydzielania GH:
Uwalnianie GH znajduje się pod podwójną kontrolą podwzgórza. Wydzielanie GH jest stymulowane przez hormon uwalniający hormon wzrostu (GHRH), ale tłumione przez inny peptyd hormonu, somatostatynę (znany również jako hormon hamujący hormon wzrostu (GHIH)). Insulinopodobny czynnik wzrostu-1 (IGF-1) zapewnia ujemne sprzężenie zwrotne hamujące uwalnianie GH z somatotropin. Hormony tarczycy (T3 i T4) zwiększają ekspresję genu GH w somatotropinach.
Fizjologiczne funkcje:
GH działa prawie na każdym typie komórek. Jego główne cele są kości i mięśnie szkieletowe. Ma bezpośrednie efekty metaboliczne na tłuszcze, białka i węglowodany i pośrednie działania, które powodują wzrost szkieletu.
-
Bezpośrednie funkcje metaboliczne: GH ma działanie anaboliczne. Stymuluje wzrost prawie wszystkich tkanek organizmu, które są zdolne do wzrostu (zwiększenie liczby komórek). GH zwiększa również tempo syntezy białek w większości komórek ciała i zmniejsza tempo wykorzystania glukozy w całym organizmie (diabetogenne działania). Zwiększa również mobilizację kwasów tłuszczowych z tkanki tłuszczowej i zwiększa poziom wolnych kwasów tłuszczowych we krwi.
-
Pośrednie działania na wzrost szkieletu: GH stymuluje produkcję IGF-1 z hepatocytów. IGF-1 pośredniczy w promującym wzrost działaniu GH na układ kostny. IGF-1 wywiera bezpośrednie działania zarówno na chrząstki i kości, aby stymulować wzrost i różnicowanie. Efekty te są kluczowe dla wzrostu w okresie od dzieciństwa do końca okresu dojrzewania.
Prolaktyna
Komórki prekursorowe: głównie z laktotrofów w AP
Komórki docelowe: głównymi komórkami docelowymi są gruczoły sutkowe i gonady
Mechanizm działania: wiąże się z receptorem hormonu peptydowego (pojedyncza domena transmembranowa) w celu aktywacji wewnątrzkomórkowego szlaku sygnałowego JAK2-STAT, podobnego do tego, jaki występuje w GH
Regulacja: Podobnie jak GH, podwójne podwzgórzowe hormony hamujące (z dopaminy) i stymulujące (PRH) regulują wydzielanie prolaktyny. Dominujący wpływ podwzgórza jest hamujący.
Funkcje fizjologiczne: Główne funkcje prolaktyny to stymulacja wzrostu i rozwoju gruczołów sutkowych (efekt mammograficzny) oraz produkcja mleka (efekt laktogenny). Ma ona również wpływ na oś podwzgórze-przysadka-gonada i może hamować pulsacyjne wydzielanie GnRH z podwzgórza.
Hormon folikulotropowy (FSH) i hormon luteinizujący (LH)
Komórki prekursorowe: gonadotrofy w AP
Komórki docelowe: gonady (jajniki i jądra)
Mechanizm działania: FSH i LH wiążą się z receptorami sprzężonymi z białkami G w celu aktywacji enzymu cyklazy adenylowej, który z kolei zwiększa wewnątrzkomórkowy cAMP. cAMP aktywuje kinazę białkową A (PKA), która fosforyluje białka wewnątrzkomórkowe. Te ufosforylowane białka wykonują następnie ostateczne działania fizjologiczne.
Regulacja: Wydzielanie FSH i LH odbywa się pod kontrolą podwzgórzowego hormonu uwalniającego gonadotropiny (GnRH).
Funkcje fizjologiczne: FSH i LH regulują funkcje jajników i jąder. U samic FSH stymuluje wzrost i rozwój pęcherzyków w przygotowaniu do owulacji oraz wydzielanie estrogenów przez dojrzały pęcherzyk Graafa. LH wyzwala owulację i stymuluje wydzielanie progesteronu przez ciałko żółte. U mężczyzn FSH jest niezbędny do spermatogenezy, a LH stymuluje wydzielanie testosteronu przez komórki Leydiga.
Hormon tyreostymulujący (TSH)
Komórki prekursorowe: tyreotropowe w AP
Komórki docelowe: komórki pęcherzykowe tarczycy
Mechanizm działania: TSH wiąże się z receptorami sprzężonymi z białkiem G na błonie podstawnej komórek pęcherzykowych tarczycy. Podobnie jak FSH i LH, aktywuje układ cyklaza adenylowa-PKA-cAMP do fosforylacji kilku białek, które z kolei wywołują ostateczne działania fizjologiczne
Regulacja: Wydzielanie TSH odbywa się pod kontrolą podwzgórzowego hormonu uwalniającego tyreotropinę (TRH). Ponadto T4 wraca do przedniej części przysadki, hamując wydzielanie TSH.
Funkcje fizjologiczne: główną funkcją TSH jest pobudzanie syntezy i wydzielania hormonów tarczycy (trójjodotyroniny i tyroksyny) z pęcherzyków tarczycy. Utrzymuje również integralność strukturalną gruczołów tarczowych.
Hormon adrenokortykotropowy (ACTH)
Komórki prekursorowe: kortykotrofy w AP
Komórki docelowe: komórki w korze nadnerczy (komórki adrenokortykalne)
Mechanizm działania: ACTH wiąże się z jego receptorów sprzężonych z białkiem G na komórkach kory nadnerczy. Podobnie jak TSH, FSH i LH, aktywuje cyklazę adenylową-PKA-cAMP do fosforylacji kilku białek, które z kolei osiągają ostateczne funkcje fizjologiczne.
Regulacja: Wydzielanie ACTH odbywa się pod kontrolą podwzgórzowego hormonu uwalniającego kortykotropinę (CRH). Podlega regulacji z ujemnym sprzężeniem zwrotnym.
Funkcje fizjologiczne: główną funkcją ACTH jest pobudzanie wydzielania hormonów kory nadnerczy (głównie glikokortykoidów) podczas stresu.
Przysadka tylna (Neurohypophysis)
Przysadka tylna jest pochodzenia nerwowego. W przeciwieństwie do przysadki przedniej, przysadka tylna jest połączona bezpośrednio z podwzgórzem przewodem nerwowym (przewód nerwowy podwzgórzowo-przysadkowy). Wydziela ona dwa hormony: oksytocynę i hormon antydiuretyczny (ADH) lub wazopresynę. Hormony te są syntetyzowane przez neurony magnokomórkowe zlokalizowane w jądrach nadoczodołowych i przyśrodkowych podwzgórza. Hormony są transportowane w połączeniu z białkami neurofizjologicznymi wzdłuż aksonów tych neuronów do zakończeń nerwowych w tylnej części przysadki.
Oksytocyna
Komórki prekursorowe: jądra przyzwojowe i nadprzeponowe w podwzgórzu
Komórki docelowe: komórki mioepitelialne gruczołów sutkowych i mięśnia macicy (myometrium) u kobiet oraz komórki miofibroblastów w kanalikach nasiennych u mężczyzn.
Mechanizm działania: oksytocyna działa na komórki docelowe poprzez receptor sprzężony z białkiem G, który aktywuje fosfolipazę C, która z kolei stymuluje obrót fosfoinozytydów. Powoduje to wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia, co aktywuje mechanizm kurczliwości komórki.
Regulacja: oksytocyna jest uwalniana w odpowiedzi na dośrodkowe sygnały nerwowe do neuronów podwzgórza, które syntetyzują hormon. Ssanie i stymulacja macicy przez główkę dziecka podczas porodu są głównymi bodźcami uwalniającymi oksytocynę. Podlega ona dodatniej regulacji zwrotnej.
Fizjologiczne funkcje: oksytocyna stymuluje wyrzut mleka z piersi w odpowiedzi na ssanie (odruch wyrzutu mleka). Powoduje ona skurcz komórek mioepitelialnych otaczających przewody i pęcherzyki gruczołu, a tym samym wyrzut mleka. Oksytocyna stymuluje również skurcze macicy podczas porodu w celu wydalenia płodu i łożyska.
Hormon antydiuretyczny (ADH) lub wazopresyna
Komórki prekursorowe: jądra przyśrodkowe i nadwzrokowe podwzgórza.
Komórki docelowe: nerkowe kanaliki dystalne i przewód zbiorczy oraz komórki mięśni gładkich naczyń.
Mechanizm działania: podobnie jak oksytocyna, działa na komórki docelowe za pośrednictwem receptora sprzężonego z białkiem G, co powoduje aktywację fosfolipazy C, która z kolei stymuluje obrót fosfoinozytydów i powoduje wzrost wewnątrzkomórkowego stężenia wapnia, co z kolei prowadzi do ostatecznych działań fizjologicznych.
Regulacja: Głównym bodźcem do uwalniania ADH jest wzrost osmolalności krwi krążącej. Osmoreceptory znajdujące się w podwzgórzu wykrywają ten wzrost i aktywują jądra przyśrodkowe i nadoptyczne do uwalniania ADH. ADH jest również uwalniany w odpowiedzi na hipowolemię.
Funkcje fizjologiczne: ADH wiąże się z receptorami V2 w kanaliku dystalnym i kanalikach zbiorczych nerki, aby zwiększyć ekspresję kanału akwaporyny na błonie podstawnej i zwiększyć reabsorpcję wody. Jak sama nazwa wskazuje, ADH działa również jako środek zwężający naczynia krwionośne po związaniu się z receptorami V1 na mięśniach gładkich tętniczek.