Thema 5: Regeling van de schildklier en bijnier
Endocriene klieren produceren hormonen die elders de activiteit van cellen en weefsels beïnvloeden. Vanuit
deze cellen en weefsels vindt vervolgens terugkoppeling plaats: er is sprake van een regelkring. In de
dagelijkse praktijk worden artsen regelmatig geconfronteerd met ontregelingen van endocriene
regelkringen. In dit thema wordt specifiek ingegaan op de regeling en ontregeling van de schildklier en de
bijnier. We zullen regelkringen opstellen voor de bloedspiegels van het schildklierhormoon en het
bijnierschorshormoon cortisol en analyseren wat er fout kan gaan en welke gevolgen dit voor een persoon
kan hebben. Tevens worden de ontwikkeling en anatomische bouw van de hypofyse, de schildklier, de
bijnier behandeld, zodat bouw en functie aan elkaar gerelateerd kunnen worden.
Klachten van de patiënt
Gewichtstoename
Gewichtsverlies
Koorts
Afwijkende groei en ontwikkeling
Zwelling in hals of nek
Zwelling ooglid
Afscheiding uit tepel
Veranderd patroon van beharing
Traagheid
Dubbelzien
Moeilijk slikken of verslikken
Heesheid of verandering van stem
Obstipatie,
Amenorrhoe of oligomenorrhoe
Hypermenorrhoe of menorrhagie
Onregelmatige cyclus
Concentratiestoornissen
Vergeetachtigheid
Overmatige prikkelbaarheid
Bevindingen bij aanvullend onderzoek
Verhoogde bezinkingssnelheid erythrocyten (BSE)
,HC Microscopie: Endocriene Organen
Klierweefsel is altijd epithelial weefsel: exocriene klieren zijn verbonden met het oppervlak, terwijl
endocriene klieren geen afvoerbuizen hebben maar direct zijn aangesloten op de circulatie. De endocriene
klieren produceren hormonen (Griekse Hormaein: to excite, to set in motion): chemische signaalstoffen die
elders de activiteit van cellen, weefsel en organen beïnvloeden. Endocriene organen spelen een belangrijke
rol in de coördinatie van de activiteiten van de organen van het lichaam. Daarnaast speelt uiteraard het
zenuwstelsel bij deze coördinatie een prominente rol. Endocrien weefsel bevat altijd gefenestreerde cellen.
Endocriene klieren zijn aggregaten van epithelioid cellen; epitheelcellen zonder vrij oppervlak, ingebed in
bindweefsel. De meeste endocriene klieren hebben een epitheliale oorsprong: het centrale zenuwstelsel
(CNS) zoals de neurohypofyse of pijnappelklier (pineal gland), neurale lijstcellen zoals de medulla van
de bijnieren, of epitheliale bekleding van de darmbuis zoals de adenohypofyse, de schildklier en de
bijschildklieren. Slechts enkele endocriene klieren hebben een mesenchymale oorsprong, afkomstig van
de urogenitale ruggen zoals de cortex van de bijnieren, Leydig cellen en steroïd-secreterende cellen van
een ontwikkelende follikel. Gland parenchym kan op verschillende manieren georganiseerd zijn, zoals
follikels (schildklier), anastomosing cords (bijnieren), nests (bijschildklieren), clusters (kernen
hypothalamus), of lagen om functionele en structurele elementen van organen (testes, ovaria, placenta).
Endocriene klieren hebben geen afvoerbuizen, waardoor ze hun producten uitscheiden in de extracellulaire
matrix of het bindweefsel, vaak nabij capillairen. De hormonen worden vervolgens via het lumen van
bloedvaten of lymfevaten getransporteerd. Endocriene klieren moeten om deze reden goed gevasculariseerd
zijn, uitzondering is de placenta waar hormonen geproduceerd door de syncytiotrophoblast direct in het
maternale bloed dat de placenta villi omgeeft komen. Hormonen beïnvloeden doelorganen of doelweefsels.
Naast endocriene controle kennen we paracriene controle waarbij het secreet (paracrines) werkzaam zijn
nabij de kliercel en autocriene controle waarbij het secreet door dezelfde kliercel wordt herkent.
Individuele hormoon-secreterende cellen zijn aanwezig in vele organen om hun activiteit te reguleren.
De collectie individuele endocriene cellen dragen
bij aan het diffuse neuro-endocrine systeem (SNES).
Naast hun endocriene functie zijn cellen van het SNES
systeem verantwoordelijk voor autocriene en
paracriene controle over de activiteit van zichzelf
en aangrenzende epitheliale cellen middels diffusie
van peptidesecreten. Adiposeweefsel heeft ook een
endocriene functie evenals individuele cellen in
diverse organen.
,Hormonen includeren 3 klassen componenten
Organen Hormonen Kenmerken
Peptiden Hypothalamus Antidiuretisch hormoon ADH Grootste groep hormonen. Peptides
polypeptiden Oxytocine lossen makkelijk op in het bloed en
Eiwitten Hypofyse Groeihormoon GH hebben meestal geen speciale
Adrenocorticotroop hormoon ACTH transporteiwitten nodig. Hoewel
Follikelstimulerend hormoon FSH vrijwel alle polypeptiden en eiwitten
luteïniserend hormoon LH specifieke carrier-eiwitten nodig
Schildklier hebben zoals IGFBP (insuline
Bijschildklier groeifactoren bindingseiwit)
Pancreas Insuline
Glucagon
enteroendocriene cellen
maagdarmstelsel en
respiratoire systeem.
Steroïden Ovaria Gonadale steroïden Steroïden worden getransporteerd
Testes in de circulatie met behulp van
Bijniercortex Adrenocorticale steroïden gespecialiseerde carrier-eiwitten
zoals androgeen-bindingseiwit.
Hormoon-binding-carrier-eiwitten
beschermen het hormoon tegen
degradatie tijdens het transport
richting het doelweefsel. Als nodig
kan het hormoon vrijgegeven worden
van het transporteiwit waarna het
actief kan worden.
Aminozuren, Neuronen Catecholamines zoals norepinefrine Catecholamines lossen gemakkelijk
arachidonzuur Bijnieren en epinefrine. Beide phenylalanine op in het bloed.
analogen en tyrosine derivaten
hun derivaten Prostagladins
Prostacyclins
Leuktrienes
Schildklier Thyroid hormonen, geïoniseerde Thyroid hormonen lossen niet direct
derivaten van tyrosine. op in het bloed. Grootste deel is
gebonden aan 3 bindingseiwitten:
TBG (thyroxine-bindingglobulin),
prealbumin fractie van
serumeiwitten (transthyretin) en
een niet-specifieke fractie albumins.
Hormoon doelwit
Hormonen binden aan een specifieke hormoonreceptor aanwezig op het doelwit: plasmamembraan,
cytoplasma of nucleus. Hoewel recente studies suggereren dat enkele hormonen betrokken zijn bij een
niet-receptor-gemedieerde respons. Samengevat, 2 groepen hormoonreceptoren geïdentificeerd.
1. Celoppervlakte receptoren
Deze gaan interacties aan met peptide hormonen of catecholamines welke het celmembraan niet kunnen
passeren. Activatie van deze receptoren resulteert in de activatie van second messengers. Deze moleculen
amplificeren het signaal geïnitieerd door de hormoon-receptor-interactie en worden geproduceerd door de
activatie van membraan geassocieerde G eiwitten, welke hun naam hebben gekregen omdat ze guanosine
trifosfaat (GTP) kunnen hydrolyseren. Het grootste deel second messengermoleculen hebben een
stimulerende functie op het celmetabolisme, zoals cAMP, 1,2-diacylglycerol (DAG), inositol
1,4,5-triphosphate (IP3) en calcium. Inhiberende responses worden voornamelijk gemedieerd middels
cGMP welke interfereert met de werking van cAMP. De second messengermoleculen geproduceerd in de
cascade reacties van deze systemen modificeren het celmetabolisme en zijn verantwoordelijk voor het in
stand brengen van het hormoon-specifieke respons.
, adenylate cyclase/cyclic adenosine meeste eiwit-hormonen en alle
monofosfaat (cAMP) systeem catecholamines
guanylyl cyclase/cyclic guanosine antagonistisch systeem voor de actie
monophosfate (cGMP) systeem van cAMP bij sommige eiwithormonen
Tyrosine kinase systeem Insuline en epidermale groei factor EGF
Phosphatidylinositol systeem Specifieke hormonen zoals oxytocine,
Gonadotropin-releasing hormoon
GnRH, angiotensine II en
neurotransmitters zoals epinephrine
Activatie ionkanalen Meeste neurotransmitters
2. Intracellulaire receptoren
Deze bevinden zich binnen de cel en worden gebruikt door steroïd hormonen, thyroid hormonen en
vitamines A en D. Steroïd hormonen en vitamines A en D kunnen gemakkelijk het plasmamembraan
passeren. In afwezigheid van hormonen bevinden steroïdereceptoren voor glucocorticoïden en
gonadocorticoïden (bijnier androgenen) in het cytoplasma, terwijl estrogeen- en progesteronreceptoren
zich evenals inactieve receptoren voor thyroid hormonen en vitamines A en D in de nucleus bevinden.
Intracellulaire receptoren bestaan uit grote eiwitcomplexen met 3 bindingdomeinen:
hormoonbindingsplaats, ligandbindingsplaats bij het COOH-terminus en DNA-bindingsplaats
bij het NH2-terminus (gen regulatie regio). Doordat het ligand-receptor-complex de nucleus binnen moet
dringen om de transcriptie te kunnen reguleren bevatten intracellulaire receptoren een nuclear localization
signal (NLS). Binding van het hormoon aan de receptor veroorzaakt een allosterische transformatie
(allosterie, Grieks “andere plaats”) van de receptor naar een vorm wat chromosomaal DNA bindt en RNA
polymerase activiteit activeert. Dit vergroot de transcriptie van mRNA waarna eiwitten gevormd worden
welke het celmetabolisme reguleren. Hormonen werkzaam op intracellulaire receptoren zullen de
genexpressie dus direct beïnvloeden zonder hulp van second messengers. Dit type signaalpathway wordt
vaak omschreven als nuclear-initiated steroid signaling.
De werking van steroïd hormonen op het genoom, omvat eiwitsynthese iets wat uren tot dagen duurt. Maar
sommige cellen reageren veel sneller (seconden tot minuten) op steroïd hormonen middels het verhogen
van de intracellulaire Ca2+ concentratie en activatie van verschillende intracellulaire eiwitten. Dit heeft
geleidt tot de ontdekking van steroïd membraan receptoren welke een gelijke structuur hebben als
intracellulaire receptoren maar gelokaliseerd zijn op het membraan meestal binnen de caveolae, kleine
invaginaties binnen het plasmamembraan. Binding aan steroïd membraan receptoren resulteert in activatie
van een cascade aan G eiwitten welke eiwit kinases activeren, resulterend in een snelle verandering in cel
activiteit. Dit type signaalpathway wordt vaak membrane-initiated steroid signaling genoemd.
Regulatie van hormoon secretie en feedbackmechanismen
Feedback treedt op als het respons op een signaal (hormonale actie) een effect heeft op de originele stimulus
(hormoon secreterende cel). De nature van dit respons bepaald het type feedback, waarbij onderscheid
wordt gemaakt tussen negatieve feedback en positieve feedback. De activiteit van hormonen wordt constant
gemonitord op verschillende niveaus: beginnend met moleculaire biosynthese en uiteindelijk de eindpunten
van de hormonale actie.
