Juxtaglomerulární aparát (ledviny) - produkce reninu (v důsledku poklesu objemu plasmy a krevního tlaku) renin – proteáza pro angiotenzinogen (z jater) potkan skokan Juxtaglomerulární aparát (juxtaglomerulární buňky, macula densa, polkissen) – jen savci, náznak u ptáků, ostatní (plazi, obojživelníci, většina ryb) jen juxtaglomerulární buňky s granulemi barvitelnými dle Bowieho. Chondrostei a Holostei nemají, i když renin ano. plně - renin přerušovaně - juxtaglomerulární granule Pineální žláza – epifýza (derivát dorsální části diencaphala) - funkce fotoreceptoru (ryby, obojživelníci, plazi, snad ptáci, ?snad savci? - složena zejména z pienalocytů a podpůrných glií - u většiny obratlovců fotoreceptivní struktury, nejlépe obojživelnící, plazi, ptáci tzv. modifikované fotoreceptivní buňky, obsahují rhodopsinu podobný protein a odpovídají na světlo, ztraceno u savců (některé komponenty fotorecepce ale zachovány – fotoreceptivní S-antigen) - u některých plazů i s dioptrickým aparátem (haterie – Rhyncocephalia) - produkce melatoninu (regulace cirkadiálních rytmů, den-noc, roční období) - další hormony – vasoaktivní intestinální peptid (VIP), vasotocin - inervace sympatikem, spojení s hypothalamem, suprachiasmatickými jádry (biol. hodiny) - u člověka velmi jednoduchá, u slonů a nosorožců velmi malá - není přítomna u sliznatek, krokodýlů, rodu Torpedo, velryb - je zde snad pineální tkáň součástí mozku? - - Torpedo Stanniusova tělíska - na povrchu ledvin Holostei (kaproun, jehlice) a Teleostei, Chondrostei (jeseter) a ostatní obratlovci je nemají - oválné žlázy v počtech od 1-2 (Teleostei) po až 50 (kaproun) - původem snad z pronefros / mesonefros - z buněk typu I (převažují) a typu II - buňky typu I, produkce stanniocalcinu (hypocalcin, teleocalcin) -> snižování Ca2+ v plasmě - indukce přenesením ryb (euryhalinních) ze sladké vody do slané - někdy snad další glykoproteiny s funkcí hormonu –> teleocalcin, reninu podobný protein - stanniocalcin byl nově detekován v plasmě žraloků, mloků, i člověka a potkanů (imunohistochemicky v buňkách ledviných tubulů) mRNA v lidských ováriích, prostatě i thyroidei [USEMAP] barramunda Urofýza - známé pouze u kostnatých ryb - funkce ne úplně jasná, pravděpodobně regulace osmoregulace a svalové kontrakce hladké svaloviny urogenitálního traktu - podobně jako neurohypofýza složeno z nervové tkáně, těla nervů v míše - axony v kontaktu s cévami procházejícími ledvinami –> neurohemální spojení (sekrece do krevního oběhu) - hormony urotensin I a II (peptidy), zdá se, že v jednom typu buněk, hormony jsou podobné kortikotropin-uvolňujícímu hormonu (I) a somatostatinu (II) mění: - permeabilitu membrán pro vodu a sodík - zvyšují krevní tlak (u potkana snižují) - indukují kontrakci hladké svaloviny - u paryb pravděpodobně v podobě jednotlivých neurosekrečních neuronů (20x větších něž normální motoneurony), tzv. Dahlgrenovy buňky - malé Dahlgrenovi buňky u Holostei, Chondrostei a Dipnoi, náznaky nebo nic u kruhoústých Squalus acanthias Raja batis Torpedo ocellata Trygon violacea Příklady hormonů asociovaných s tkání a ne přímo s konkrétní žlázou - uvolňují se do oběhu a působí tak na velké vzdálenosti - peptidové i steroidný typy Srdce - natriuretický peptid, syntéza svalem komory, někdy i předsíně - adrenomedullin (také v dřeni nadledvin a v endoteliích cév) Tuková tkáň – leptin, regulace chuti a tukové hmoty Syncytiotrophoblast (placenta) - estrogen, progestriny, gonadotropiny, placentární laktogeny - kvalita a kvantita produkce v závislosti na období březosti Mléčné žlázy - v závislosti na laktaci -> růstové hormony, parathyroidnímu hormonu podobný protein, estrogeny, progestiny, prolaktin Steroidní hormony DNA DNA transkripce transkripce TF TF NR NR NR NR NR ligandy jaderné (nuclear) receptory transkripční faktory a) struktura cholesterolu a číslování jeho atomů uhlíku b) základní steroidní sloučeniny • c) vitamin D3 a jeho aktivní metabolit Steroidní hormony jsou přítomny u všech obratlovců, ale jednotlivé hormony bývají lehce odlišné struktury - pohlavní steroidy jsou uniformní (testosteron, progesteron, estradiol-17b) - kortikosteroidy variabilní (pestrost funkcí) Posloupnost syntézy steroidních hormonů Fylogeneze (a) adrenokortikoidů a jejich základní struktura (b) - v závislosti na stavu a druhu různý poměr mezi produkcí kortizolu a kortikosteronu - existuje relativně velké množství - produkovaných derivátů a prekurzorů různými tkáněmi Rodina jaderných receptorů A/B D C F E LBD/AF-2 DBD AF-1 N- -C AF-1 (A/B doména) – oblast regulující aktivaci transcripce, nezávisle na ligandu DBD (C doména) – DNA vázající doména (DNA-binding domain) + dimerizace LBD/AF-2 (D/E doména) – oblast regulující aktivaci transkripce, závislé na ligandu + dimerizace Obecná struktura jaderných receptorů Hormony odvozené od aminokyselin Katecholaminy (adrenalin x noradrenalin = epinephrin x norepinephrin, dopamin) - odvozeno od katecholu, základem je molekula tyrosinu - adrenalin častěji systémové účinky, noradrenalin častěji neurotansmiter - hormony a neurotransmitery v mozku a sympatickém nervovém systému - produkce tzv. chromafinní tkání - tzv. adrenergní účinky a1-adrenergní -> konstrikce hladké svaloviny (cévy + některé svaly), snížení uvolňování reninu, u některých druhů zvýšení jaterní glykogenolyze a produkce potních žlaz a2-adrenergní -> konstrikce hladké svaloviny a snížení uvolňování inzulinu b1-adrenergní -> posílení srdeční kontrakce, zvýšení produkce reninu b2-adrenergní -> uvolnění hladké svaloviny (bronchi, cévy), zvýšení glykogenolyze b3-adrenergní receptor – lipolýza a oxidace mastných kyselin - receptory jsou spojeny s G-proteiny a mají 7 transmembránových domén - tyto receptory patří do rodiny receptorů pro: kalcitonin, glucagon, sekretin, vasoaktivní intesticiální peptid, vasopresin, oxytocin Podíl noradrenalin na celkových katecholaminech (%) velryba 83 prase 49 kur domácí 80 ovce 33 žralok 68 tur 26 mořská želva 60 člověk 17 holub 55 potkan 9 Xenopus 55 králík 2 ropucha 55 morče 2 Syntéza nor- a adrenalinu Thyroidní hormony - výjimečné přítomností halogenidu – jodu - thyroxin (T4; 3,5,3´,5´-tetraiodo-L-thyronine) - triodothyronine (T3; 3,5,3´-triiodothyronine) - T4 je produkováné 5x více jak T3 (savci), pevněji se váže s proteiny plasmy - T4 má pomalejší obrat, pomalejší syntézu i poločas rozpadu - T3 má výší afinitu k thyroidním receptorům než T4 Þ kvantitativní rozdíly v působení T4 a T3 - T3 je z T4 syntetizován i mimo thyreu, různé monodeiodinázy, zejména 5´-MD - typ I 5´-MD; játra, ledviny, mozek, hypofýza - typ II 5´-MD; mozek, hypofýza, placenta, hnědá tuková tkáň - 5´-MD nalezeny u savců, ptáků, plazů, obojživelníků a kostnatých ryb - u teleostei produkce hlavně T4, T3 produkován v nepatrném množství - u hladovějícího pstruha narůst produkce T3 na 25% všech thyroidů - obecně thyroidní hormony u všech obratlovců Fundulus heteroclitus 5´-MD v játrech Syntéza thyroidních hormonů (5´-monodeiodinase) Melatonin (MT; N-acetyl-5methoxytryptamine) - produkován zejména v epifýze pinealocyty - produkce se rytmicky se střídáním dne a noci (tma indukuje jeho produkci) - nositel informace o střídání denní a roční doby pro ostatní žlázy a tkáně, regulace pigmentace obojživelníků (distribuce melaninu v melanocytech) - výskyt také v retině, v střevě, v Harderianově žláze a některých dalších tkáních Peptidové hormony neurohypofýzy 1. antidiuretický hormon -ADH (arginine-vasopresin AVP) – zvýšení resorbce vody v ledvinách a snížení tvorby moči 2. oxytocin – kontrakce dělohy a iniciace ejekce mléka oxytocin arginin (8) fenylalanin (3) antidiuretický hormon Homologní hormony (~ 12) u všech obratlovců, u savců a ptáků často produkovány i ovárii a testes. Substituované molekuly v poyici 2, 3, 4, 8. arginine vasopresin – savci arginine vasotocin (kruh oxytocinu a postranní řetězec vasopresinu) – ostatní obratlovci oxytocinu podobný peptid – 8 variant (u savců vzácně) mesotocin (Ile na 8) – ptáci, plazi, obojživelnící, plicnaté ryby, klokani isotocin (Ile na 8, serin na 4) – mnohé kostnaté ryby ... glumitocin, valitocin, aspargtocin, asvatocin, fasvatocin (paryby) Polymorfismus u nepřežvýkavých sudokopitníků (Suiformes) - mnozí vasopresin s lyzinem místo argininu (pozice 8) tzv. lyzin vasopresin prase domácí má lyzin vasopresin a oxytocin, ostatní mohou mít oba vasopresiny, případně jeden z nich (homozygoti, heterozygoti) Hormony neurohypofýzy u různých skupin obratlovců Evoluce hormonů neurohypofýzy A – aspargtocin AS – asvatocin AT – arginin vasotocin AV – arginin vasopresin G- glumitocin LV – lyzine vasopresin M – mesotocin O – oxytocin PP – phenypressin PV – phasvatocin m ~ miliony let Prohormony 1 gen => více produktů (postraslačně!!!) - Rodina opioidních prohormonů ENKEFALINY (Tyr-Gly-Gly-Phe-Met/Leu) tlumí bolest, produkce v mozku ale i v jiných tkáních - proenkefalin A – 3 molekuly Met-enkefalinu a 1 Leu-enkefalinu - proenkefalin B – 3 molekuly Leu-enkefalinu POMC (proopiomelanocortin) peptidy - u všech obratlovců - produkce kortikotropními buňkami v hypotalamu, pars distaslis a melanotropními buňkami pars intermedia POMC tura prekurzor ACTH a b-lipotropinu v hypofýze ACTH – adrenokortikotropní hormon CLIP – kortikotropinu podobný intermedia lobe peptid) MSH – melanotropin, melanocyty stimulující hormon LPH - lipotropin