Patofyziologie endokrinního systému
Mgr. Katarína Chalásová, PhD.
Ústav patologické fyziologie, LF MU
• orgány určeny pro tvorbu hormonů
• v různých částech těla, různý původ
• bez speciálních vývodů na povrch – produkty = hormony do krve
 endokrinní signalizace
Endokrinní žlázy člověka
Endokrinní žlázy člověka
Hormony podle způsobu účinku:
• regulační hormony (hypotalamus, hypofýza, -tropní h.)
• hormony s přímím účinkem na tkáně a orgány (kt. nejsou endokrinní)
• tkáňové hormony:
o ledviny – erytropoetin, renin
o GIT – gastrin, sekretin
o tuková tkáň - leptin, resistin, adiponektin
o játra – insulin-like growth factor (IGF-1)
o srdce – atriální natriuretický peptid (ANP)
Endokrinní žlázy člověka
Mechanismus účinku hormonů:
• hormony cirkulují ve velmi malých koncentracích
 10-9–10-15 mol/l
• specifické receptory na cílových bb.
 membránové = povrchové
 aktivace enzymů a ostatních molekul = akutní účinek
 intracelulární
 ovlivnění genové exprese = pozdní účinek
Endokrinní žlázy člověka
Mechanizmus vzniku endokrinopatií:
1) deficit hormonu
a) hereditární - genetický defekt
b) získaný – infekce, infarkt, komprese tumorem, autoimunita
2) nadbytek hormonu
a) autotopická sekrece
b) ektopická sekrece
3) rezistence k hormonu
Mechanizmus vzniku endokrinopatií
Endokrinní žlázy člověka
• koordinace funkcí vegetativního a somatického nerv. systému,
limbického systému, imunity a endokrinních žláz
 udržování homeostázy
Funkce:
• řízení hypofýzy
o liberiny (↑ sekreci)
o statiny (↓ sekreci)
• produkce hormonů
o ADH (vazopresin)
o oxytocin
A) Hypotalamus
• adenohypofýza = přední lalok
• neurohypofýza = zadní lalok
A) Hypotalamus-hypofýza
ADENOHYPOFÝZA:
• somatotropní h. (STH) = růstový h. (GH) - ↑ IGF-1 v játrech
• prolaktin = laktogenní h. – růst ml. žlázy, laktace, brzdí menzes
• adrenokortikotropní h. (ACTH) – stimuluje kůru nadledvin
• tyreotropní h. = tyreotropin (TSH) – stimuluje štítní žlázu
• folikulostimulační = folitropin (FSH) – růst folikulů, pohlavní buňky
• luteinizační = luteotropin (LH) – pohlavní hormony, ovulace
• choriový gonadotropin (hCG) – udržuje žluté tělísko
A) Hypotalamus-hypofýza
HYPOTALAMUS:
• thyreotropin uvolňující hormon (thyreotropin releasing hormon TRH)
• kortikotropin uvolňující hormon (corticotropin releasing hormon CRH)
• gonadotropin uvolňující hormon (gonadotropin releasing hormon GnRH)
• růstový hormon uvolňující hormon (growth-hor. releasing hor. GHRH)
• růstový hormon inhibující hormon (growth-hor. inhibiting hor. GHIH)
• prolaktin uvolňující hormon (prolaktin releasing hor. PRH)
• prolaktin inhibující hormon (prolaktin inhibiting hor. PIH) = dopamin
A) Hypotalamus-hypofýza
HYPOTALAMUS  neurohypofýza:
• antidiuretický hormon = vazopresin (ADH)
o udržení stálého objemu tekutin v těle
o alkohol ↓ ADH, diabetes insipidus
• oxytocin – uplatňuje se v závěru těhotenství
o stimuluje stahy svalstva dělohy, výdej MM
A) Hypotalamus-hypofýza
A) Hypotalamus-hypofýza
• příčiny:
o poúrazové stavy
o nádory CNS a metastázy do CNS
o hemoragie, ischemie, autoimunita, infekce
• endokrinologické symptomy často provázeny dalšími:
o poruchy příjmu potravy
o poruchy spánku a bdění
o poruchy termoregulace
o poruchy sexuálního chování
Poruchy funkce hypotalamu
A. hypofunkční syndromy
• hypothalamický hypopituitarismus
o porucha GnRH  hypogonadismus
o porucha GHRH  nanismus
• centrální diabetes insipidus  porucha ADH
B. hyperfunkční syndromy
• pubertas preacox
o předčasné zahájení sekrece GnRH
• syndrom nadměrné produkce ADH = Schwartz-Barterův syndrom
o vede k retenci těkutin, hyponatremii, hypertenzi
Poruchy funkce hypotalamu
a) centrální DI
 při poškození >85 % ADH-produkujících
neuronů nebo neurohypofýzy   ADH
b) renální DI
 důsledek mutací v genech pro ADH-rec. (V2) nebo aquaporinů
• diuréza až 20l/den
•  osmolarita moči,  osmolarita plazmy
• hypernatremie
Diabetes insipidus (DI)
V2
aquaporín
A. hypofunkční stavy = hypopituitarismus
o úrazem, hemoragií, ischemií
o Sheehanův syndrom
B. hyperfunkční stavy = hyperpituitarismus
• nejčastěji benigní nádory (adenomy)
o prolaktinom
o STH nebo ACTH produkující adenom
o ostatní vzácně
Poruchy funkce adenohypofýzy
A. před uzávěrem epifyzárních chrupavek  gigantismus
B. po uzávěru epifyzárních chrupavek  akromegalie
• změna fyziognomie
• zvětšení akrálních částí rukou a nohou
• makroglosie
• zhrubnutí hlasu
• obezita
• diabetes
• hypertenze
Adenom produkující STH / akromegalie
Mikroskopická stavba:
• folikul, koloid
• folikulární buňky  tyreoglobulin, T3 a T4
• parafolikulární buňky  kalcitonin
B) Štítná žláza
Syntéza a sekrece hormonů štítné žlázy:
a) 3, 5, 3´-trijodtyronin (T3)
b) 3, 5, 3´, 5´-tetrajodtyronin = tyroxin (T4)
• prekurzorem je tyreoglobulin – jodace tyrozinových zbytků
• jodid → sodium-iodidový symport → koloid → jod
• tyreoperoxidáza v koloidu → MIT, DIT, T3, T4 → folikulární bb
B) Štítná žláza
MITDIT
B) Štítná žláza
Regulace:
• TRH
• TSH
• T4 → T3
• rT3
B) Štítná žláza
Účinky hormonů štítné žlázy:
 vývoj:
• zásadní efekt na terminální stadium diferenciace mozku,
• v těhotenství jsou zvýšeny nároky na št . žlázu
 růst
 metabolizmus - tukový, sacharidový a proteinový,  produkce tepla,
ostatní efekty
• kardiovaskulární, CNS, reprodukce
B) Štítná žláza
• poruchy štítné žlázy jsou vůbec nejčastějšími endokrinopatiemi !!!!
A. funkční klasifikace
 hyperthyroidismus
• toxická difuzní struma / toxická nodulární struma
• thyroiditis
• primární nebo metastatický folikulární karcinom
• TSH produkující tumor hypofýzy
 hypothyroidismus
• hypotalamický nebo hypofyzární insuficience
• autoimunní thyroiditis - Hashimotova nemoc
B. morfologická klasifikace
 struma - zvětšení štítné žlázy, ale různě funkční!!
Endokrinopatie štítné žlázy
 primární
• postižení štítné žlázy
 sekundární
• postižení hypofýzy
 terciární
• postižení hypotalamu
o sekundární + terciární = centrální
Endokrinopatie štítné žlázy
= abnormální zvětšení štítné žlázy, spojeno s:
a) normální produkcí hormonů = netoxická (euthyroidní)
příčiny:
• endemická
 důsledek deficitu jodu v dietě (vnitrozemní oblasti)
• sporadická
 “strumigeny” v potravě (např. kapusta, soja, ořechy, špenát, ředkev)
b) hyperfunkcí = toxická (vede k hyperthyroidismu, thyreotoxikóze)
c) deficitem hormonů (hypothyroidismus)
struma tedy značí problém, ale neříká jaký
Struma
• nízké hladiny T4 a T3 → léčba = substituce tyroxinu
• zvýšená hladina TSH
• 2—5 % populace, u žen středního věku až 20 %
• projevy:
Hypotyreóza
o snížen bazální metabolizmus, váhový přírůstek
o mírné snížení tělesné teploty
o ledviny - ↓ GFR
o dýchání - ↓ odpověď na hypoxii
o abnorm. vývoj synapsí, poruchy myelinizace, mentální retardace
o trávicí systém - ↓ motilita, zácpa
o kůže - suchá a chladná
o ↑ cholesterol a lipidy
o zhrubnutí hlasu
o děti - zpomalení růstu kostí, ↓produkce růstového hormonu
 pro jeho syntézu je nutný T3 a T4
Hypotyreóza
• hypotyreóza u plodu, kojenců a malých dětí
• vzniká v důsledku vrozeného deficitu hormonů štítné žlázy
 prenatální deficit T3 (kritický zejm. mezi 12. až 18.týdnem gestace)
• hlavně v oblastech s deficitem jodu
o narušený vývoj CNS - mentální retardace
o porušený vývoj kostí - poruchy růstu
o hluchota, svalová ztuhlost, problémy s motorikou
Kretenismus
• ↑ T3 a T4, ↓ TSH
 ↑ hladiny díky hyperfunkci žlázy
• poměrně častá (1 %)
a) primární - postižení štítné žlázy - nejčastější
b) sekundární - postižení hypofýzy – vzácná
• projevy:
Hypertyreóza
o ↑ bazální metabolizmus
o kardiovaskulární systém - ↑ srdeční výdej
o dýchací systém - ↓ vitální kapacita
o nervosvalové projevy
o GIT - ↑ motilita, až hyperfagie
o kost - ↑ aktivita osteoklastů, osteoporóza
o kůže - teplá, vlhká
o metabolické změny
o zvýšený chvějící se hlas
Hypertyreóza
• 85 % všech hypertyreóz
• charakteristika:
o hypertyreóza
o endokrinní orbitopatie
 postihuje periorbitální tkáň, oční svaly a tuk
o endokrinní dermatopatie
• autoimunitní onemocnění
o stimulující autoprotilátky proti TSH
Graves-Basedowova nemoc
C) Nadledviny
A. kůra nadledvin - kortikoidy = steroidy, syntetizované z cholesterolu
• glukokortikoidy
o kortizol
• mineralokortikoidy
o aldosteron
C) Kůra nadledvin
C) Kůra nadledvin
kortizol – denní profil a regulace
C) Kůra nadledvin
účinky glukokortikoidů:
• játra - ↑ jaterní glukoneogeneze a lipogeneze
• kosterní sval - ↑ proteolýza, ↓ proteosyntéza, ↓ vychytávání glu
• pankreas - ↓ sekrece inzulínu
• tuková tkáň - ↑ lipolýza v subkutánní tuk. tkáni, ↓ vychytávání glu
• GIT - ↓ vstřebávání kalcia, ↓ tvorba žaludečního hlenu
• imunitní systém - protizánětlivé účinky, ↓ cytokiny, ↓ počtu lymfocytů
• oběhový systém - ↑ srdečního výdeje a periferní rezistence
• ledviny - ↑ glom. filtrace, ↑ retence Na
• embryonální a neonatální vývoj - surfaktant a dozrávání plic
C) Kůra nadledvin
mineralokortikoidy - aldosteron
• hlavní regulátor natrémie, kalémie a objemu ECT
• ↑ resorpci Na+ a exkreci K+
• zadržování vody těle → ↑ KT
• součást RAAS
 renin – angiotenzin – aldosteron system
C) Kůra nadledvin
mineralokortikoidy - aldosteron
• hlavní regulátor natrémie, kalémie a objemu ECT
• ↑ resorpci Na+ a exkreci K+
• zadržování vody těle → ↑ KT
• součást RAAS
 renin – angiotenzin – aldosteron system
C) Kůra nadledvin
B. dřeň nadledvin - katecholaminy
• adrenalin = epinefrin – uplatňuje se při stresu
o ↑srdeční činnost, ↑ průtok krve do svalů a srdce, bronchodilatace
o ↑ štěpení glykogenu a tuku (zdroj E), ↓ sekrece inzulínu
• noradrenalin = norepinefrin
o podobný adrenalinu,
o inotropie = ↑ svalovou kontrakci
o dromotropie = ↑ šíření vzruchu v převodním systému srdečním
o chronotropie = ↑ srdeční frekvence
C) Dřeň nadledvin
1) hyperfunkce (hyperkortikalismus)
• Cushingův syndrom
• hyperaldosteronismus (Connův syndrom)
• adrenální hyperandrogenismus
2) hypofunkce (hypokortikalismus )
• periférní insuficience (Addisonův syndrom)
• porucha produkce ACTH (hypopituitarismus)
• enzymový defekt syntézy kortizolu
Poruchy funkce kůry nadledvin
etiologie:
a) primární
• tumor kůry nadledvin,
• ektopická produkce GC
b) sekundární
• ACTH-produkující nádor adenohypofýzy
• CRH -produkující nádor hypotalamu
• ektopická produkce ACTH (karcinom plic)
• ektopická sekrece CRH
Cushingův syndrom
Projevy:
• změny tělesného habitu - centrální obezita,
měsíčkovitý obličej, silný krk, tenké končetiny
• svalová atrofie a slabost
• strie, zpomalené hojení ran
• T2DM - inzulinová rezistence, hyperinzulinémie
• zvýšená nadprodukce nadledvinových androgenů
• hirsutizmus, poruchy menstruace, neplodnost
• arteriální hypertenze
Cushingův syndrom
etiologie:
a) primární
• unilaterální adenom (Connův syndrom) - 70%, benigní tumor
• bilaterální adrenální hyperplazie
b) sekundární
• ↑ RAAS
• ↑ ACTH
c) terciární
• snížené odbourávání aldosteronu = jaterní onemocnění
Hyperaldosteronizmus
Projevy:
• retence sodíku = hypernatremie → hypertenze
• ztráty draslíku = hypokalemie → únava, malátnost
Hyperaldosteronizmus
etiologie:
a) sekundární = ↓ ACTH
b) primární adrenokortikální insuficience
 projevy:
• autoimunitní destrukce
• zpočátku snížená tolerance stresu
• adrenální insuficience až při zničení cca. 90 % žlázy
• snížená produkce kortizolu, aldosteronu a adrenálních androgenů
• až těžký život ohrožující stav (tzv. Addisonská krize)
• symptomy: slabost, hypertenze, nauzea, průjem, zvracení,
hypoglykemie, bolesti břicha, ztráta váhy
Addisonova choroba
• vychlípenina trávicí trubice
• endokrinní + exokrinní část
• Langerhansovy ostrůvky
• β buňky
 inzulín (↓ glykemii)
• α buňky
 glukagon (↑ glykemii)
• δ buňky
 somatostatin (antagonista gastrinu)
D) Pankreas
 Inzulin
•  glykemii,  glykogensyntézu,  glykolýzu,  glukoneogenezi
•  syntézu bílkovin v kosterním svalstvu, stimuluje růst
•  lipogenezi
D) Pankreas
• Sekrece inzulinu
+ parasympatikus, acetylcholin,
+ gastrin,
+ sekretin,
+ GIP,
+ cholecystokinin,
+ ketolátky, FFAs, AMK
- adrenalin,
- noradrenalin,
- somatostatin,
- galanin
D) Pankreas
• působení inzulinu
D) Pankreas
 Glukagon
•  glykemii,  glykogenolýzu,  glukoneogenezi
•  vstup AMK do jater pro glukoneogenezi
•  lipolýzu
D) Pankreas
= hyperglykemie v důsledku absolutního či relativního deficitu inzulinu
a) T1DM (inzulin-dependentní diabetes mellitus) – autoimunitní destrukce
b) T2DM (non-inzulin-dependentní diabetes mellitus) – inzulinová rezistence
• pozdní komplikace diabetu
• diagnostika:
1) náhodná koncentrace glukózy v plazmě ≥ 11,1 mmol/l;
2) koncentrace glukózy v plazmě na lačno ≥ 7,0 mmol/l;
3) orální glukózový toleranční test (oGTT) ≥ 11,1 mmol/l.
Diabetes mellitus
Mgr. Katarína Chalásová, PhD. Ústav patologické fyziologie, LF MU