Chương VI: Hormone doc

1 1 BÀI GIẢNG SINH HĨA HỌC PHẦN I – SINH HĨA HỌC TĨNH Chương VII : HORMONE TP.HỒ CHÍ MINH-2008 PGS,TS.NGUYỄN PHƯỚC NHUẬN 2 Chương VI : HORMONE 1. Đại cương 2. Cơ chế điều hành phân tiết hormone của hệ nội tiết 3. Cơ chế tác động của hormone tại tế bào mục tiêu 4. Các tuyến nội tiết và hormone của chúng 3 MỤC TIÊU 1. Đònh nghóa; phân biệt hormone với enzyne ? 2. Cơ chế điều hành phân tiết hormone của hệ nội tiết (cơ chế phản hồi âm tính ). 3. Phân biệt cơ chế tác động của hai nhóm hormone tại tế bào mục tiêu : các hormone có bản chất là protein, peptide hoặc dẫn xuất của amino acid và các hormone có bản chất steroid. 4. Các tuyến nội tiết và các hormone tương ứng: cấu tạo hóa học, cơ quan đích và tác động của từng hormone. 4 1. ĐẠI CƯƠNG  Các chức năng của các cơ quan, bộ phận trong cơ thể được điều hòa bởi :  Hệ thần kinh → →→ → xung động thần kinh;  Hệ nội tiết → →→ → hormone : - Kiểm sốt các qúa trình chuyển hóa tế bào, - KS vận chuyển vật chất qua màng tế bào, - KS qúa trình bài tiết của tế bào → →→ → kiểm sốt sự phát triển của tế bào.  Điều hòa thần kinh-nội tiết quan hệ mật thiết với nhau, điển hình là tuyến n và t.thượng thận bài tiết hormone để đáp ứng các kích thích của hệ thần kinh. 2 5  Hệ nội tiết không có tính liên tục về mặt giải ph ẫ u học, gồm : - Các tuyến nội tiết nằm rải rác; - Các cơ quan có chức năng nội tiết như : vùng dưới đồi, các tận cùng của sợi thần kinh, ống tiêu hóa, thận, tâm nhĩ và các tổ chức tế bào nằm rải rác khắp cơ thể …  Tuyến nội tiết : không có ống dẫn, ch ất tiết thấm trực tiếp qua hệ mao mạch đổ thẳng vào máu. Sản phẩm bài tiết của h ệ nội tiết là hormone. Vậy hormone là gì? 6 “Hormone” (H) không phải là một khái niệm hóa học mà là một thuật ngữ sinh lý. H là :  những chất hữu cơ do các tế bào chuyên biệt ( tuyến nội tiết & cơ quan có chức năng nội tiết) tiết ra ;  được v/c trong máu ( cá biệt H thần kinh –theo sợi trục, prostaglandin – theo tinh dịch) đến tế bào hay mô nhận tương ứng gọi là tế bào đích hay mô đích (mục tiêu);  ở đó với một nồng độ rất thấp (một vài picrogram đến một vài microgram : 10 -9 -10 -6 g/ml máu) chúng đóng vai trò điều hòa chức năng và điều hòa chuyển hóa của cơ quan đích thông qua các enzyme. 7  Bản chất hóa học của H rất đa dạng : - H protein, peptide hay d ẫn xuất AA (H của vùng dưới đồi, T.yên, T.cận giáp, T.tụy và các H tủy thượng thận). H d ẫn xuất từ tyrosine : H tuyến giáp (có gắn iod) và H tủy thượng thận (không gắn iod) - H lipoid : H steroid (dẫn xuất của cholesterol – H của vỏ thượng thận, buồng trứng, tinh hoàn, nhau thai) và H của acid béo 20 C (prostaglandin)  Phân biệt H với E : Hormone Enzyme . Bản chất : Đa dạng Protein . Chức năng : Điều hòa b/d X/t các p/ư b/d . Đ/kiện h/động : In vivo In vivo & in vitro 8 2. SỰ PHÂN TIẾT VÀ TIẾP NHẬN HORMONE SỰ PHÂN BỐ CÁC TUYẾN NỘI TIẾT Ở NGƯỜI Hạ tầng thị giác T.não thùy (T.yên) T.giáp Buồng trứng (nữ) Tinh hoàn (nam) T. cận giáp T. tùng T.thượng thận 3 9 HẠ TẦNG THỊ GÍAC (HYPOTHALAMUS) VÀ T.NÃO THÙY (HYPOPHYSIS) 10 2. CƠ CHẾ ĐIỀU HÀNH PHÂN TIẾT HORMONE CỦA HỆ THỐNG NỘI TIẾT • Sự phân tiết hormone được điều hành theo cơ chế “ngăn chặn phản hồi âm – negative feedback mechanism”. • Ở tế bào mục tiêu, H được nhận diện bởi các protein thụ thể (receptor). Mỗi tế bào thường có 2.000-10.000 thụ thể. Mỗi thụ thể có tính đặc hiệu cao đối với một loại H. 11 Vị trí của thụ thể khác nhau đối với từng loại hornone : • Thụ thể ở trên hay trong bề mặt màng tế bào : đặc hiệu với H protein, peptide và catecholamine; • Thụ thể ở trong bào tương tế bào : đặc hiệu cho các H steroid khác nhau; • Thụ thể trong nhân tế bào : cho các H tuyến giáp T3 và T4, chúng kết hợp trực tiếp với một hay nhiều NST của tế bào đích. 12 Hạ tầng thò giác (Hypothalamus) Phân tiết releasing H (RH) hoặc inhibiting H (IH) Tuyến não thùy (Hypophysis) Phân tiết hormone đợt một Các tuyến nội tiết khác Phân tiết hormone đợt hai Gây hiệu ứng sinh học ở t/b đích, cơ quan đích (+) (-) (+) (+) (-) (-) (-) CƠ CHẾ NGĂN CHẶN PHẢN HỒI ÂM 4 13 Hình 7-2 : Mối liên quan giữa hạ tầng thị giác, tuyến não thùy và các tuyến nội tiết khác 14 3. CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA HORMONE TẠI TẾ BÀO MỤC TIÊU 3.1. CÁC H LÀ DX CỦA AA, PEPTIDE VÀ PROTEIN - H + receptor → →→ → Phức hợp [H-receptor] Hoạt hóa adenyl cyclase màng TB ATP c AMP + PP Gây hiệu ứng sinh hoc : hoạt hóa enzyme, tăng tiết tế bào; tăng v/c qua màng tế bào; hoạt tác gene … Adenyl cyclase 15 CƠ CHẾ TRUYỀN TIN THỨ HAI • cAMP : Hormone được phân tiết khi đáp ứng kích thích thần kinh đươc gọi là chất truyền tin thứ nhất, cAMP được sinh ra sau tác động của H và bản thân nó trực tiếp gây hiệu ứng sinh học trên tế bào mục tiêu (như sơ đồ trên đây) được gọi là chất truyền tin thứ hai. 16 • Ca 2+ và calmodulin cũng có vai trò như chất truyền tin thứ hai : sự chuyển ion calci vào trong tế bào có thể được khởi đầu do một H p/ư với thụ thể màng → →→ → mở kênh calci màng → →→ → thay đổi điện thế màng. Khi vào tế bào [ Ca 2+ + calmodulin] → →→ → gây hiệu ứng sinh học tương tự cAMP : thí dụ hoạt tác myosin kinase, enzyme này tác động lên sợi myosin gây co cơ trơn. Hoặc Ca 2+ tác động hoạt hóa troponin C để gây co cơ vân. 5 17 • Sản phẩm của sự phân hủy phospholipid màng cũng hoạt động như chất truyền tin thứ hai : Phức hợp [H + receptor màng] hoạt tác phospholipase C gắn với phần trong thụ thể màng. E này phân hủy một số phospholipid màng thành những phần nhỏ hơn, chúng có tác dụng như là chất truyền tin thứ hai. TD : phosphatidyl inositol biphosphate ( PIP) bị phân cắt (lấy thêm gốc P của GTP) cho các sản phẩm quan trong như inositol triphosphate (IP3) và diacylglycerol. IP3 có tác dụng huy động Ca 2+ của lưới nội bào (ER : endoplasmic reticulum) và cả của ty thể, rồi gắn với calmodulin đ ể gây ra c á c hi ệ u ứ ng sinh h ọ c . 18 Diacylglycerol hoạt tác protein kinase C → →→ → thúc đẩy tăng sinh và phân chia tế bào. Phần acid béo là acid arachidonic(C20), tiền chất của prostaglandin và các hormone tại chỗ khác. TÓM LẠI Các hormone protein, peptide hay amino acid được nhận diên tại tế bào mục tiêu bởi các thụ thể nằm ở màng tế bào. Tác động của chúng lên tế bào mục tiêu phải thông qua hoạt động của các chất truyền tin thứ hai như cAMP, Ca 2+ calmodulin, IP3 hoặc diacyl glycerol 19 PIP = Phosphatidyl Inosotol BiPhosphate huy động Ca 2+ của lưới nội bào 20 6 21 Adrenalinù kieồm soaựt hot ng ca enzyme phosphorylase trong teỏ baứo gan vaứ cụ 22 OH O CH 2 - O CO- stearate CH O - CO-arachidonate CH 2 -O- P=O OH OH OH HO H H H H OH H CH 2 - O CO- stearate CH O - CO-arachidonate CH 2 -OH OH HO H H H H OH H P P P Diacylglycerol OH HO H H H H OH H P P P 2ATP 2ADP Phosphatidyl inositol (PI) Phosphatidyl inositol 4,5-diphosphate (PIP 2 ) Phosphatidyl inositol 1,4,5-tri P (IP 3 ) : m cỏc kờnh Ca 2+ Diacylglycerol : hot tỏc protein kinase + 1 4 5 5 4 1 23 3.2. C CH TC NG CA HORMONE STEROID TI T BO MC TIấU H i qua mng bo tng, kt hp vi receptor trong t/b cht F/h H-receptor, f/h ny i vo nhõn v gn vi acceptor (cht nhn bit) trờn chromatin hp tỏc sao chộp mRNA tng t/h protein enzyme t/b mc tiờu. Tng qỳa trỡnh dch mó ribosome; Trc tip hot húa E trong TBC; Tỏc ng trc tip tng v/c c cht qua mng t bo tng TC. 24 Hỡnh 7-7 : Tỏc ng ca cỏc hormone steroid ti t bo mc tiờu 7 25 4. CÁC TUYẾN NỘI TIẾT VÀ HORMONE CỦA CHÚNG 4.1. CÁC HORMONE LÀ DẪN XUẤT CỦA AMINO ACID, PEPTIDE VÀ PROTEIN  HẠ TẦNG THỊ GIÁC (hypothalamus)  Phân tiết các hormone giải phóng (releasing hormone - RH) và các hormone ức chế (inhibiting hormone – IH). 26  RH (IH) tác động kiểm soát sự phân tiết H đợt I của tuyến não thùy (hypophysis), đến lượt mình các H não thùy sẽ kiểm soát sự phân tiết hormone đợt II của các tuyến nội tiết khác , để rồi các H đợt II gây hiệu ứng sinh học ở tế bào mục tiêu tương ứng. 27 CÁC RH VÀ IH -CortisolACTHCRH (Cortico- tropin RH) GnIHEstrogen, progesterone FSH, LH GnRH Gona- dotropin RH) PIH-ProlactinProlactin RH ThyroxinTSHTRH (Thyro- tropin RH) SIHSTHSRH (Somato- tropin RH) CÁC IH CÁC H ĐỢT II CÁC H T.NÃO THÙY CÁC RH 28  .T.NÃO THÙY (T.YÊN-HYPOPHYSIS)  Thùy trước 1) STH – somatotropic hormone : kích phát triển tố , GH – growth hormone. 2) TSH – thyroid stimulating hormone : giáp trạng hưng phấn tố. 3) ACTH – adreno corticotropic hormone : kích thượng thận bì tố. 4) LTH – Luteotropic hormone : kích nhũ tố (prolactin). 5) FSH – Follicule stimulating hormone : kích noãn tố. 6) LH – Luteinising hormone : kích hoàng thể tố 8 29 CÁC HORMONE QUAN TRỌNG CỦA TUYẾN YÊN 30  Não thùy giữa 7) MSH – Melanocyte stimulating hormone : kích hắc tố  Não thùy sau 8) ADH – Antidiuretic hormone : H kháng lợi niệu 9) Oxytocine  TUYẾN GIÁP 10) Thyroxine 11) Calcitonin  TUYẾN CẬN GIÁP 12) Parathyroid hormone 31  TUYẾN THƯỢNG THẬN (VÙNG TỦY) 13) Nhóm catecholamine : - Dopamine - Nor epinephrine (nor adrenalin) - Epinephrine (adrenalin)  TUYẾN TỤY 14) Insulin (tế bào β ββ β đảo Langerhans) 15) Glucagon (tế bào α αα α đảo Langerhans  NHAU THAI 16) HCG – Human chorionic gonadotropin 17) HCP – Human chorionic prolactin 32 9 33 4.2. CÁC HORMONE STEROID Là dẫn xuất của cholesterol  VÙNG VỎ NANG THƯỢNG THẬN Có 28 loại corticoids : - 24 chất C21 – Pregnan - 04 chất C19 – Androstan - Có nối đôi C4=C5, Có OH (hoặc =O) ở C3 -11 – 17 – 20 – 21 18. CÁC MINERALO CORTICOID - Aldosterone, - 11- Deoxycorticosterone 34 19. CÁC GLUCOCORTICOIDS : - Cortisone - Cortisol (hydrocortisone) - Corticosterone 20. CÁC HORMONE SINH DỤC ĐỰC -Dịch hòan (testide) tổng hợp testosterone – C19 (androgen) 21. HORMONE SINH DỤC CÁI (buồng trứng tiết)  Hormone nang (Estrogens -phenol steroid- C18) Estrone Estradiol Estriol  Hormone hoàng thể : progesterone (C21) 35 CH-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 HO 1 17 3 7 9 10 12 18 19 27 21 16 25 11 Cholesterol (27C) Estran (18C) Androstan (19C) Pregnan (21C) -Corticoid - Progesterone 36 CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 1 17 3 7 9 10 12 18 19 21 16 11 1 17 3 7 9 10 12 16 11 CH 3 1 17 3 7 9 10 12 18 16 11 5 14 15 CH 3 CH 3 1 17 3 7 9 10 12 18 19 16 11 Gonan (17C) Androstan (19C) Pregnan (21C) Estran (18C) 10 37 CÁC HORMONE CỦA HẠ TẦNG THỊ GIÁC -CortisolACTHCRH (Corticotropin Releasing Hormone) GnIHEstrogen, progesterone FSH, LH GnRH (Gonadotropin Releasing Hormone) PIH-ProlactinProlactin Releasing Hormone ThyroxinTSHTRH (Thyrotropin Releasing Hormone) SIHSTHSRH (Somatotropin Releasing Hormone) CÁC IH HORMONE ĐỢT II (T.nội tiết tương ứng) HORMONE ĐỢT I (T.não thùy) CÁC RH 38 CÁC HORMONE AMINE VÀ PEPTIDE -Tăng TH protein -Tăng thủy phân mỡ → →→ → tăng a.béo tự do h/ tương; - ↓ ↓↓ ↓ sử dụng Glu vào m/đ NL → →→ → ↑ ↑↑ ↑ tăng dự trữ glycogen; -TB giảm thu nhận Glu → →→ → tăng Glu máu → →→ → có thể gây đái tháo đường; -Thiếu: lùn, chóng già Cơ, xương, gan Protein 396 AA, 2 cầu S – S STH - Somatotropic hormone GH - Growth h. ( kích phát triển tố, hormone tăng trưởng ) NÃO THÙY TRƯỚC Tác độngCQ đích, tế bào đích Cấu tạoTuyến nội tiết và hormone 39 Tăng tiết sữa sau sinh (khi T.vú đã phát triển đầy đủ) Nhũ tuyếnPolypeptide 198 aa, 2 cầu S – S LTH – Luteo - tropic h., prolactin ( kích nhũ tố) Tăng bài xuất cortisol (không tăng bài xuất aldosterone) Vỏ thượng thận và cả ngoài thg thận Polypeptide 39 aa ACTH- Adreno corticotropic h. ( kích thượng thận bì tố ) Tăng thu giữ và hữu cơ hóa iode →↑ →↑→↑ →↑t/h thyroxine T.giápGlucoprotein, 2 chuỗi polypeptide α αα α , β ββ β TSH -Thyroid stimulating h. ( kích giáp trạng tố ) NÃO THÙY TRƯỚC Tác độngCQ đích, tế bào đích Cấu tạoTuyến nội tiết và hormone 40 - Thúc đẩy rụng trứng, p/triển thể vàng → →→ → tiết estrogen & progesterone. - P/triển gian bào dịch hoàn, ↑ ↑↑ ↑tiết testosterone, thành thục tinh trùng, hoàn chỉnh các tuyến sd phụ - Buồng trứng; - Dịch hoàn Glucoprotein 2 chuỗi polypeptide α αα α , β ββ β LH-Luteinising h. ( kích hoàng thể tố) - Phát triển noãn nang, thúc đẩy trứng chín. - Làm to tinh hoàn -Buồng trứng; -Dịch hoàn Glucoprotein 2 chuỗi polypeptide α αα α , β ββ β FSH -follicule stimulating h. (kích noãn tố) NÃO THÙY TRƯỚC Tác độngCQ đích, TB đích Cấu tạoTuyến nội tiết và hormone [...]... t, bàng quang, tâm thu, nor vi ph qu n → i u tr hen A tác ng suy n ↑ p/g glycogen gan 44 th p hơn) và cơ,↑ p/g mơ mỡ g/p a.béo ↑ m ch, cơ, mơ m 11 Tuy n n i ti t và hormone C ut o CQ ích, TB ích Tác CÁC HORMONE STEROID ng Tuy n n i ti t và hormone NHAU THAI V 2 chu i HCG- human polypeptide chorionic gonadotropin (kích α,β sinh d c t nhau thai) Polypeptide 191 aa HCP - human chorionic prolactin (kích...Tuy n n i ti t và hormone C ut o CQ ích, t bào ích Tác Tuy n n i ti t và hormone ng Thyroxine Polypeptide, 13 ho c 14 aa tùy l ai α hay β Da ng lư n CQ ích, TB ích Kích thích t o s c t trên da DX c a tyrosine T4: tetraiodo thyronine, T3: triiodo... n n i ti t và hormone T.SINH D C C ng THƯ NG TH N GLUCOC21 CORTICOIDS : - Cortisol - 95% (hydrocortisone) Gan, mơ m và các mơ bào khác - Tăng tân sinh ư ng, gi m s d ng glucose → có th d n t i ti u ư ng - Cortisone - Gi m protein t bào, ↑ protein gan và huy t tương, ↑ AA máu - Corticosterone - Tăng phân h y mơ m - Ch ng stress và ch ng viêm 47 ng THƯ NG TH N Th n 45 Tuy n n i ti t và hormone Tác C... → g i là hormone sinh m ng” 46 Tác ng CQ sinh dục - Quyết đònh đặc điểm giới tính nam nguyên phát Phát triển và các mô đặc điểm giới tính nam nguyên bào khác phát và thứ phát Kích thích sự sản xuất và thành thục tinh trùng - Tăng trao đổi chất : tăng khối lượng cơ ở nam hơn nữ đến 50%; tăng bề dày xương; tăng số lượng hồng cầu nam hơn nữ khoảng 700.000 / 1 mm3 máu 48 12 Tuy n n i ti t và hormone T.SINH... l i ni u, vasopressin) Oxytocine C ut o Gi m ư ng huy t : ↑ v/c glucose qua màng; ↑ oxid hóa Glu; ↑ d tr glycogen; ↑ chuy n Glu → m Tăng ư ng huy t : ↑ p/g 43 glycogen gan, ↑p/g mơm Tuy n n i ti t và hormone C ut o tuy n n i ti t khác CQ ích, TB ích -↑chuy n hóa TB; ↑oxid ↑ hóa glucid, lipid, tăng s d ng O2 mơ bào → sinh nhi t ↑sao chép ngư c - Cư ng giáp :↑bi n dư ng, ↑ s t cân, d b kích ng, m t bình... bóp cơ trơn, ư ng ni u co bóp t cung → s d ng d c khi khó Calcitonine Polypeptide 32 aa Thành Hạ Ca huyết: ↑ l ng Ca ruột, thận, vào xương, ↑ bài ti t qua 42 th n; c ch Vit.D3 xương 41 Tuy n n i ti t và hormone C ut o CQ ích, TB ích Tác ng T C N GIÁP PTH -Parathyroide h Polypeptide 84 aa Thành Tăng Ca và gi m P huyết : ruột, thận, hydroxyl hóa vit.D3 →1,25 diOH D3 → ↑ h p thu Ca xương ru t, ↑ tái h p... Aldosterone 11-Deoxycorticosterone (D.O.C) O Cortisol (hydrocortisone) 55 O Cortisone 56 14 OH HOSMONE SINH D C (ANDROGEN – C19) CH2OH CH C=O C CH3OH 3 17 11 CH3 CH3 O O Testosterone Corticosterone 57 58 HORMONE SINH D C CÁI : CÁC ESTROGENS (phenol steroid- 18C) : Estrone Estradiol Estriol O CH3 CH3 CH C=O 21 CH OH 3 3 - OH CH3 CH3OH HO O Estriol PROGESTERONE (21C) HO HO Estrone Estradiol 59 60 15 CH3 . HỌC TĨNH Chương VII : HORMONE TP.HỒ CHÍ MINH-2008 PGS,TS.NGUYỄN PHƯỚC NHUẬN 2 Chương VI : HORMONE 1. Đại cương 2. Cơ chế điều hành phân tiết hormone của hệ nội tiết 3. Cơ chế tác động của hormone. Hormone ThyroxinTSHTRH (Thyrotropin Releasing Hormone) SIHSTHSRH (Somatotropin Releasing Hormone) CÁC IH HORMONE ĐỢT II (T.nội tiết tương ứng) HORMONE ĐỢT I (T.não thùy) CÁC RH 38 CÁC HORMONE AMINE VÀ PEPTIDE -Tăng. PROTEIN  HẠ TẦNG THỊ GIÁC (hypothalamus)  Phân tiết các hormone giải phóng (releasing hormone - RH) và các hormone ức chế (inhibiting hormone – IH). 26  RH (IH) tác động kiểm soát sự phân tiết