Látkové regulace Hormonální řízení Obecná chemorecepční schopnost buněk Komunikace ve společenství buněk, rozeznání poškozené nebo cizí buňky Signály: diferencuj, proliferuj, syntetizuj, zemři… Porozumění = klíč k podstatě Mezibuněčná komunikace a signálová transdukce Obecná chemorecepční schopnost buněk Komunikace ve společenství buněk, rozeznání poškozené nebo cizí buňky Signály: diferencuj, proliferuj, syntetizuj, zemři… Porozumění = klíč k podstatě Chemické signály přijímá buňka od svého vzniku… Embryonální diferenciace …po svou smrt Apoptóza • Eikosanoidy – (prostaglandiny) • Plyny – (NO, CO) • Puriny – ATP, cAMP • Aminy – od tyrozinu (adrenalin, par. histamin) • Peptidy a proteiny – mnoho hormonů neurohormonů • Steroidy – hormony a feromony • Retinoidy – od vit A Chemická struktura komunikačních látek Hormony a endokrinní sekrece Typ řízení vhodný pro relativně pomalé, centrální řízení velkých buněčných populací. Závislý na výkonném cirkulačním systému. Endokrinní sekrece řídí: růst a vývoj, energetický metabolizmus, látkovou homeostázu, trávení, funkci gonád, oběh, barvoměnu, chování, diapauzu... Exokrinní a endokrinní sekrece Exokrinní: Feromony, pot, ale i látky v moči nebo trávicí trubici. Spolupráce nervového a hormonálního řízení. Dělba práce. Kaskády od NS po cílový orgán Extracelulární kaskáda Spolupráce nervového a hormonálního řízení. Kaskády od NS po cílový orgán Extracelulární kaskáda Zesílení a zpětnovazebná kontrola Záleží na rozpustnosti ligandu ve vodním prostředí. Na vysílací straně: - Lipofilní (steroidy) nemůže být skladován – syntéza podle potřeby, doprava na krátké vzdálenosti difuzí, na dlouhé vzdálenosti potřebné nosiče - Hydrofilní (proteiny, AK) často upravovány, skladovány ve vesikulech a exocytózou vylévány Intracelulární kaskáda: Dvě základní cesty předání signálu Lipofilní ligand Hydrofilní ligand Vstup a účinek nepolárního a polárního hormonu Záleží na rozpustnosti ligandu i na přijímací straně: Např. Tyroxin Např. Adrenalin Intracelulární kaskáda: Základní cesty předání signálu Doplňující informace např. na: http://www.physiome .cz/atlas/bunka/01/ Zesílení na příkladu regulace Glc Zesílení animace Působení hormonů ve fylogenezi a hmyz jako model Ve vývoji hmyzu a tvorbě nové kutikuly se uplatňují zejména JH, PTTH, Ek. Mozek hraje centrální roli. sir Vincent B. Wigglesworth Dnes: látkové signály na tkáňových kulturách Spolupráce nervového a hormonálního řízení. Spolupráce nervového a hormonálního řízení. Kaskády od NS po cílový orgán Nervové ústředí hormonálních os je u bezobratlých i obratlovců. Jak mozek hormonálně komunikuje s buňkami. Obratlovci: Hypotalamo-hypofyzární komplex: Centrální propojení nervového a hormonálního řízení Obratlovci: Hypotalamo-hypofyzární komplex: Centrální propojení nervového a hormonálního řízení Hypotalamo-hypofyzární komplex: pozice v lidském mozku Testes Testes Testes Testes Testes Testes Oxytocin – stahy hladké svaloviny Mozek jako řídící místo: Psychické vlivy se spojují s mechanickými podněty. Po analýze neurálních signálů následuje hormonální odpověď. Antidiuretický hormon (ADH) – Vasopresin Mozek (hypotalamus) monitoruje složení tělních tekutin a řídí sodíkovou homeostázu. V místě detekce není krevně mozková bariéra – může být sledováno složení krve. Sekrece ADH řídí zejména diurézu v ledvinách Testes Hormonální regulace Glc Inzulinová signalizace Vysílací strana – B buňky pankreatu ATP signál - Depolarizace otevírá Ca kanál Ca spustí exocytózu vezikul s inzulinem Inzulinová signalizace Přijímací strana: Intenzívně zkoumané bludiště Glc transportér se zabuduje do membrány Příklad několikanásobné kontroly: 1- smyčka 1. řádu (bez n.s.) 2- smyčka 2. řádu (bez n.s.) 3- smyčka 1. řádu - nervová Inzulinová signalizace celkové řízení Diabetes mellitus typ I Diabetes mellitus typ II Testes Koolman, Color Atlas of Biochemistry, 2nd edition © 2005 Thieme Funkce vápníku Hormonální regulace Ca2+ v krvi Hormonální regulace Ca2+ v krvi Hormonální regulace Ca2+ v krvi Nadbytek vápníku (hyperkalcémie): Růst Ca intracelulárně a exocytóza kalcitoninu ze štítné žlázy Pokles cAMP – tlumí exocytózu PTH z příštitných tělísek Dřeň nadledvin je modifikovaná část sympatického nervového systému Testes Hormony kůry nadledvin Hormonální reakce na stres Testes Hormony snižující diurézu při nedostatku vody: ADH (Vasopressin) – vkládá aquaporiny do membrány sběrného kanálku Aldosteron – řídí syntézu a vložení transportérů Na+ do membrány tubulu Hospodaření solemi a vodou Hospodaření solemi a vodou Rozlišení nedostatku vody a nadbytku solí. ADH – propustnost sběrného kanálku Aldosteron – zpětná resorbce Na+ ANP – atriový natriuretický p. Při nadměrném napětí ze svaloviny předsíní, při velkém objemu a tlaku. Podporuje diurézu. Renin-Angiotenzinový sst. Poloha juxtaglomerulárního aparátu vhodná pro kontrolu složení moči i odesílání endokrinních signálů. Renin aktivuje angiotenzin. Ten má řadu účinků zvyšujících příjem a retenci vody. Kompenzace hypovolemického šoku Souhra hormonálních a neurálních regulací Tyroxin – účinky Tyroxin konvertován na 3 I tyronin Zvyšuje m.j. metabolismus Hormonální regulace zrání samičích pohlavních buněk Hormonální regulace samičích pohlavních buněk Hormonální regulace zrání samičích pohlavních buněk Souhra adenohypofýzy a folikulů připravuje dělohu na přijetí vajíčka Zrání folikulu FSH – vývoj a růst folikulu FSH a LH – dozrání a ovulace Hormonální regulace samičích pohlavních buněk – zpětné vazby Před ovulací pozitivní, po ovulaci negativní zpětná vazba => Zánik Corpus luteum HCG z placenty udrží ŽT a tím zastaví cyklus Hormonální regulace testikulární sekrece Produkce testosteronu Výživa spermií Hormonální regulace vzniku samčích pohlavních buněk Hormonální regulace gastrointestinální spolupráce Gastrin Enterogastron - GIP Sekretin Pankreozymin cholecystokinin Hepatokinin Vilikinin Propojení hormonálního řízení a imunitního sst.