Hormony – definicja, podział i rodzaje, choroby hormonalne

 Hormony – definicja

Hormony są cząsteczkami sygnałowymi wydzielanymi przez gruczoły dokrewne, bardzo często działają w miejscach oddalonych od miejsca ich powstawania. Pełnią rolę podobną do impulsów elektrycznych w układzie nerwowym, jednak z kilkoma różnicami. Układ nerwowy działa bardzo szybko i krótkotrwale, natomiast układ hormonalny wolniej i dłużej. Hormony można porównać do posłańców wędrujących drogą krwi, którzy niosą informację do innych narządów. Nauka zajmująca się badaniem i właściwościami hormonów to endokrynologia.

Hormony pełnią różne funkcje i najczęściej oddziałują na kilka narządów jednocześnie. Ich podstawowe zadanie to utrzymanie homeostazy całego organizmu. Hormony wydzielane przez komórki nerwowe nazywa się neurohormonami, a hormony wydzielane przez tkanki inne niż gruczoł dokrewny – hormonami tkankowymi. Hormony tego typu działają zazwyczaj lokalnie.

Hormony – podział i rodzaje

Do najczęściej stosowanych podziałów hormonów zalicza się podział ze względu na budowę chemiczną i miejsce wytwarzania hormonu.
Podział ze względu na budowę chemiczną:
– pochodne amin i aminokwasów, np. adrenalina, tyroksyna;
– białkowe i peptydowe, np. insulina, parathormon;
– sterydowe, np. hormony kory nadnerczy, hormony płciowe.

Podział ze względu na miejsce wytwarzania:
– hormony gruczołów dokrewnych, które powstają w gruczołach dokrewnych;
– hormony tkankowe, które powstają w komórkach rozlokowanych w różnych częściach organizmu;
– neurohormony, które są wytwarzane przez komórki układu nerwowego.

Źródło: Biologia, pod red. Villeego S., Warszawa 1996, 1010-1034.

Hormony – działanie

Narządem koordynującym działanie układu hormonalnego i nerwowego jest podwzgórze. Podwzgórze jest częścią międzymózgowia, w której sygnały nerwowe płynące z różnych narządów są zamieniane na informację chemiczną, czyli hormonalną. Hormony wydzielane przez podwzgórze regulują wydzielanie hormonów przez przysadkę i można je podzielić na dwie grupy:
– hormony uwalniające (liberyny), które pobudzają wydzielanie hormonów przez przysadkę – kortykoliberyna, tyreoliberyna, gonadoliberyna, somatoliberyna, prolaktoliberyna, melanoliberyna
– hormony hamujące (statyny), które hamują wydzielanie hormonów przez przysadkę –somatostatyna, prolaktostatyna, melanostatyna

Liberyny i statyny stymulują przysadkę do uwalniania tzw. hormonów tropowych, które nie działają bezpośrednio na komórki docelowe tylko na gruczoły dokrewne na obwodzie, takie jak tarczyca, nadnercza, jądra, czy jajniki (rysunek 1).

Powyższy mechanizm regulacji układu hormonalnego nazywa się regulacją na zasadzie ujemnych sprzężeń zwrotnych. Taka samoregulacja pozwala na zachowanie równowagi pomiędzy pobudzaniem a hamowaniem wydzielania hormonów.

Hormony oddziałują na określone tkanki za pomocą receptorów znajdujących się na zewnątrz lub wewnątrz komórki. Oddziaływanie za pośrednictwem receptorów powoduje, że hormony działają bardzo specyficznie. Jest to niezwykle istotne, ponieważ we krwi znajduje się mnóstwo hormonów i muszą one „wiedzieć”, na które komórki oddziaływać, a na które nie. W ten sposób hormony mogą zmieniać metabolizm komórek, np. regulować tempo syntezy enzymów.

Należy wspomnieć, że niektóre hormony wydzielane przez gruczoły dokrewne jak prolaktyna, kortyzol, czy hormon wzrostu mogą być również wytwarzane przez komórki układu odpornościowego.

Hormony tkankowe

Hormony mogą być również wydzielane przez komórki, które nie tworzą skupisk jak gruczoły dokrewne. Hormony takie nazywane są hormonami tkankowymi. Szereg hormonów tkankowych jest wydzielany przez wyspecjalizowane komórki endokrynne przewodu pokarmowego.

Do hormonów wydzielanych przez przewód pokarmy zalicza się m. in.:
– gastrynę,
– sekretynę,
– cholecystokininę,
– glukozozależny peptyd insulinotropowy (GIP),
– wazoaktywny peptyd jelitowy (VIP),
– motylinę,
– grelinę.

Definicja hormonu obejmuje coraz większą ilość substancji aktywnych produkowanych w organizmie. Do takich substancji obecnie zalicza się np. witaminę D, która pełni funkcję regulatora ekspresji genów w komórce.

Hormony – choroby hormonalne

Choroby prowadzące do rozregulowania układu hormonalnego różnią się między sobą objawami i przebiegiem. Choroby hormonalne mogą powodować zmniejszone wydzielanie hormonów, mówimy wtedy o niedoczynności narządu dokrewnego, bądź wydzielać ich zbyt dużo – wtedy mówimy o nadczynności. Przyczyny zaburzeń hormonalnych są różne, mogą być to wady wrodzone, choroby z autoagresji, nowotwory lub niektóre leki. Poniżej zostaną przedstawione wybrane choroby o podłożu hormonalnym.

Przysadka

Jak już zostało wspomniane przysadka wydziela hormony tropowe, które działają na gruczoły dokrewne. Ponadto wydziela ona dodatkowo hormon wzrostu, który ma wielokierunkowe działanie, pobudza m. in. wzrost komórek oraz reguluje gospodarkę białkowa i węglowodanową.
Zaburzeniami związanym z nadmiernym wydzielaniem hormonu wzrostu jest akromegalia lub gigantyzm przysadkowy. Choroby te objawiają się nadmiernym wzrostem kośćca, cukrzycą i insulinoopornością, przerostem mięśni, powiększeniem narządów wewnętrznych, nadmiernym owłosienie.
Z kolei niedoczynność przysadki i związany z nim zbyt niski poziom hormonu wzrostu powoduje karłowatość przysadkową objawiającą się bardzo niskim wzrostem oraz dysfunkcjami układu rozrodczego.

Tarczyca

Tarczyca jest położona w przedniej części szyi. Wytwarza ona dwa hormony: tyroksynę (T4) i trójjodotyroninę (T3), które są kontrolowane przez hormon przysadkowy tyreotropinę. T4 i T3 są syntetyzowane z aminokwasu tyrozyny i jodu. Nieprawidłowości w wydzielaniu hormonów przez tarczycę mogą prowadzić do określonych zaburzeń. Kiedy ilość hormonów tarczycowych jest wytwarzana w za małych ilościach, mówimy o jej niedoczynności. Prowadzi to do spowolnienia metabolizmu i pojawienia się następujących objawów:
– senności,
– braku energii,
– osłabienia intelektualnego,
– nadmiernej masy ciała,
– obrzęków,
– uczucia zimna.

Niedoczynność tarczycy jest szczególnie niebezpieczna dla dzieci i może prowadzić do opóźnienia umysłowego nazywanego kretynizmem. Aby temu zapobiec, stosuje się testy przesiewowe w kierunku niedoczynności tarczycy u noworodków.

Stanem odwrotnym do niedoczynności jest nadczynność tarczycy, która zwiększa metabolizm organizmu nawet o 60%. Objawy nadczynności to:
– uczucie głodu i zwiększony apetyt,
– spadek masy ciała,
– nerwowość,
– pobudzenie,
– chwiejność emocjonalna,
– uczucie gorąca.

Trzustka

Trzustka wydziela nie tylko enzymy trawienne, ale również hormony. Komórki endokrynne są skupione w trzustce w wyspy Langerhansa i wydzielają dwa hormony – insulinę i glukagon. Hormony te są zaangażowane w regulację poziomu glukozy w organizmie. Insulina jest produkowana i wydzielana przez komórki beta wysp Langerhansa. Insulina jest pobudzana przez wzrost stężenia glukozy we krwi, a jej celem jest transport glukozy do wątroby oraz obniżenie stężenia glukozy we krwi. Skutkiem niewydolności wydzielania insuliny lub jej całkowitego braku jest cukrzyca.
Inny hormon trzustkowy, glukagon, jest produkowany i wydzielany przez komórki alfa wysp Langerhansa. Jest wydzielany wtedy, gdy poziom glukozy we krwi spada. Poprzez stymulację rozkładu glikogenu (formy zapasowej glukozy) utrzymuje stały poziom glukozy pomiędzy posiłkami i zapobiega tym samym hipoglikemii.

Nadnercza

Nadnercza są parzystym organem osadzonym na nerkach. Nadnercza składają się z rdzenia i kory. Kora nadnerczy wytwarza aldosteron, kortyzol i androgeny a rdzeń adrenalinę oraz noradrenalinę. Adrenalina i noradrenalina to hormony, które wspomagają organizm w sytuacjach zagrożenia – przyśpieszają prace serca, rozszerzają naczynia krwionośne, podnoszą ciśnienie krwi oraz przyspieszają metabolizm. Z uwagi na to nazywane są hormonami walki.

Hormony produkowane przez korę nadnerczy to mineralokortykoidy np. aldosteron, który reguluje równowagę elektrolitową oraz gospodarkę wodną oragnizmu. Natomiast glikokortykoidy takie jak kortyzol podobnie jak adrenalina wspomagają organizm w sytuacjach stresowych, wpływając na metabolizm węglowodanów, tłuszczów i białek oraz tłumiąc reakcje odpornościowe. W korze są również produkowane niewielkie ilości androgenów m. in. dehydroepiandrosteron (DHEA), które kształtują tzw. drugorzędowe cechy płciowe i może być przekształcany do testosteronu i estradiolu.

Przykładowe zaburzenia związane z hormonami nadnerczy to:
– choroba Cushinga, która jest konsekwencją wysokiego poziomu glikokortykoidów; może wynikać z zaburzeń wydzielania przez przysadkę kortykotropiny lub guzów nadnerczy; objawami tej choroby są przesunięcie tkanki tłuszczowej z dolnych części ciała w górną, obrzęk twarzy, zmniejszenie ilości tkanki podskórnej podwyższony poziom glukozy we krwi

– choroba Addisona, która pojawia się w wyniku uszkodzenia nadnerczy oraz zmniejszenia wydzielania aldosteronu i kortyzolu; najczęstszą przyczyną tej choroby jest autoimmunologiczne uszkodzenie nadnerczy

– zespół Conna, który pojawia się w momencie zbyt wysokiego stężenia aldosteronu; jego przyczyną jest zwykle gruczolak nadnerczy.

mgr Karolina Karabin,
Biolog molekularny, diagnosta laboratoryjny

Bibliografia
Biologia, pod red. Villeego S., Warszawa 1996, 1010–1034.
Fizjologia człowieka. Podręcznik dla studentów medycyny, pod red. Konturek S., Wroclaw 2007.
Reichrath J. et al., Vitamins as hormones. „Hormone and Metabolic Research” 2007, 39(2), 71–84.