Endocrinologie
HC 1 & 2 Principen
Dierbiologie:
- Twee manieren van onderverdelen:
- Processen
- Niveaus van organisatie
Endocrinologie
- Hormonen
- Groeifactoren
- Bloed en intercellulair vloeistof
- Homeostase in stand houden
- Regulatie van ontwikkelings/seizoenale processen
Geschiedenis
- 1848: Berthold, castratie van hanen
- Tot 1940: endocriene klieren verwijderen en functie van endocriene klieren onderzoeken
- Ene kant zei neuronale aansturing heeft major belang, andere zei endocriene aansturing
- 1962: Sutherland, second messengers gedetecteerd
- 1980: techniek liet de moleculaire en genetische basis van hormonen en hun effecten zien
- 2000: analyse van complex netwerk en interacties van hormonen mogelijk
Hormonen
- Stof die wordt afgegeven door een klier (die niet verbonden is aan de buiten wereld) aan het
bloed met een fysiologisch en morfogenetische functie in het lichaam
- Maar signalerings moleculen kunnen door organen/weefsels worden geproduceerd (die niet
als primaire functie hormonen maken hebben) en gezien worden als hormonen
- Maar stoffen zoals Na, glucose, NO en CO2 kunnen werken als hormonen op korte afstand
- Maar het transport vindt ook plaats via intracellulair vloeistof, of cell-cell contact
- Dus: “Chemische stof uitgescheiden door een cel of groep cellen in het bloed voor transport
naar een (verre) doelwit, waar het in zeer lage concentraties werkt”
Hormonen en homeostase
- Intern en extern invloed op homeostase
- Wat doen hormonen?:
- Interne balans behouden
- Intracellulair moet zo constant mogelijk zijn
- Homeostatic setpoints
- Fixed
- [Ca2+] & [Glucose]
- Lichaamtemp (warmbloedigen)
- Variabel
- Ontogenese
- Temporale cycli
- Dag/nacht
- Seizoenaal
- Ovarian cycli
- Reactie op stress
- Respons op omgeving
- Hormonen reguleren:
- Groei en ontwikkeling
- Metabolisme
- Voortplanting
Classificatie van hormonen
- Plaats van productie
- Klierhormonen
, - Weefsel hormonen
- Releasing & inhibiting hormonen van hypothalamus
- Groeifactoren
- Feromonen
- Vaak chemisch afgeleid van steroidhormonen
- Receptor type
- Membraan
- Nucleair
- Biochemisch
- Steroiden1
- (poly)peptiden
- Glycoproteinen
- Peptidketens met suiker zijketens
- Aminozuur derivaten2
Response loops
- 3 componenten:
1. Stimulus
2. Hormone release
3. Respons
Hormoon routen
- Endocrien
- Bloed
- Cell-cell
- Paracrien/autocrien/intacrien
- Buurcel mag een andere celtype zijn
- Intracrien
- Receptor in de cel zelf
- Neurosecretoir
- Stimulus —> neuronen —> bloed —> doelwit cel
- Feromoon
Bij deze routen kan het zenuwstelsel ook een rol spelen:
Hormoon release
Twee manieren
- Wateroplosbare hormonen
- Exocytose: Secretie granula
- Snoeren af van Golgi apparaat
- Vetoplosbare hormonen
- Steroidhormonen
- Gaan door de lipiden van secretie granula dus kunnen
niet op voorraad gemaakt worden, hebben acute synthese
Feedback mechanismen
- Negatieve feedback
- Positieve feedback
- Werkt alleen met een externe remming erop (bijv wegvallen van de stimulus)
- Anders resonantie catastrophe
- Leidt niet tot homeostase
- Voorbeeld: geboorte
- Cervical stretch —> oxytocine —> weeën —> meer stretch
Hormoon invloed op cellulair niveau
1. Receptor activatie door ligand binding
2. Receptor conversie
- Membraan receptor
1 Meestal nucleair
2 Rest meestal membraan
, - Wordt kanaal eiwit
- Maar meestal structuurverandering die second messenger mechanismen activeren
- Leidt tot aanpassing van de activiteit van bestaande eiwitten
- Fosforylatie van transcriptie factoren —> veranderingen in genexpressie
- Intracellulaire receptoren
- HormoneReceptor-complex wordt TF (vaak samen met ander HR-complex: homodimeer
of met andere eiwitten heterodimeer) —> veranderingen in genexpressie
- HR-complex wordt dan een “second messenger”
3. Respons
- Verschillende typen reacties in de cel
Typen receptoren
- Membraan receptoren
- Kanaal eiwitten
- Receptor-enzym
- Binding van ligand activeert
intracellulair een enzym
- Groeifactoren
- G-protein coupled receptor
1. Ligand bindt —> GDP komt los,
GTP bindt
2. Alpha-subunit bindt aan adenylate
cyclase
3. Adenylate cyclase zet ATP om in
cAMP
4. cAMP activeert protein kinase A
5. PKA fosforyleert regulator eiwitten
6. Hierdoor amplificatie
- Tyrosine kinase
- Ion kanalen
- Intracellulaire receptoren
- Type I: in cytoplasma of kern
- geslachtssteroïden en glucocorticoïde receptoren
- Type II: altijd in de kern
- retinoïde- en schildklierhormoonreceptoren
- Lipofiele hormonen
- Steroïde hormonen
- Membraan receptoren, cytoplasma receptoren & nucleaire
receptoren
- Nucleair relevants
- Meestal dimerizatie
- Schildklierhormonen
- Receptor is altijd in de kern en op het DNA en zonder
hormoon onderdrukt hij genexpressie
- Calciferol (vit D-derivaat)
- Retinezuur (vit A-derivaat)
- Interactie
- Receptor wordt beschermd door chaperon eiwit
Receptor regulatie
- Homologe receptoren: verlagen receptor productie
- Heterologe receptoren: verhogen receptor productie
- Dus hormonen op hun eigen receptor verlagen de receptor productie
maar verhogen de receptor productie op andere receptoren
Terminatie van hormoon actie
- Negatieve feedback op hormoon secretie
- Hormoon afbraak/verwijdering
- Afbraak van cAMP
- Secretie van hormoon antagonist
, - Defosforylatie van doelwit eiwitten
- Heropname van Ca2+ door ER (als activatie berust op verhoogde Ca2+ in cytoplasma)
- Down-regulatie van receptor
- Degredatie (snel)
- Bij GPCR’s
- Arrestin-dependant internalisation —> endocytose van GPCR
- Getriggerd door ligand
- Gen expressie (langzaam)
HC 1 & 2 Principen
Dierbiologie:
- Twee manieren van onderverdelen:
- Processen
- Niveaus van organisatie
Endocrinologie
- Hormonen
- Groeifactoren
- Bloed en intercellulair vloeistof
- Homeostase in stand houden
- Regulatie van ontwikkelings/seizoenale processen
Geschiedenis
- 1848: Berthold, castratie van hanen
- Tot 1940: endocriene klieren verwijderen en functie van endocriene klieren onderzoeken
- Ene kant zei neuronale aansturing heeft major belang, andere zei endocriene aansturing
- 1962: Sutherland, second messengers gedetecteerd
- 1980: techniek liet de moleculaire en genetische basis van hormonen en hun effecten zien
- 2000: analyse van complex netwerk en interacties van hormonen mogelijk
Hormonen
- Stof die wordt afgegeven door een klier (die niet verbonden is aan de buiten wereld) aan het
bloed met een fysiologisch en morfogenetische functie in het lichaam
- Maar signalerings moleculen kunnen door organen/weefsels worden geproduceerd (die niet
als primaire functie hormonen maken hebben) en gezien worden als hormonen
- Maar stoffen zoals Na, glucose, NO en CO2 kunnen werken als hormonen op korte afstand
- Maar het transport vindt ook plaats via intracellulair vloeistof, of cell-cell contact
- Dus: “Chemische stof uitgescheiden door een cel of groep cellen in het bloed voor transport
naar een (verre) doelwit, waar het in zeer lage concentraties werkt”
Hormonen en homeostase
- Intern en extern invloed op homeostase
- Wat doen hormonen?:
- Interne balans behouden
- Intracellulair moet zo constant mogelijk zijn
- Homeostatic setpoints
- Fixed
- [Ca2+] & [Glucose]
- Lichaamtemp (warmbloedigen)
- Variabel
- Ontogenese
- Temporale cycli
- Dag/nacht
- Seizoenaal
- Ovarian cycli
- Reactie op stress
- Respons op omgeving
- Hormonen reguleren:
- Groei en ontwikkeling
- Metabolisme
- Voortplanting
Classificatie van hormonen
- Plaats van productie
- Klierhormonen
, - Weefsel hormonen
- Releasing & inhibiting hormonen van hypothalamus
- Groeifactoren
- Feromonen
- Vaak chemisch afgeleid van steroidhormonen
- Receptor type
- Membraan
- Nucleair
- Biochemisch
- Steroiden1
- (poly)peptiden
- Glycoproteinen
- Peptidketens met suiker zijketens
- Aminozuur derivaten2
Response loops
- 3 componenten:
1. Stimulus
2. Hormone release
3. Respons
Hormoon routen
- Endocrien
- Bloed
- Cell-cell
- Paracrien/autocrien/intacrien
- Buurcel mag een andere celtype zijn
- Intracrien
- Receptor in de cel zelf
- Neurosecretoir
- Stimulus —> neuronen —> bloed —> doelwit cel
- Feromoon
Bij deze routen kan het zenuwstelsel ook een rol spelen:
Hormoon release
Twee manieren
- Wateroplosbare hormonen
- Exocytose: Secretie granula
- Snoeren af van Golgi apparaat
- Vetoplosbare hormonen
- Steroidhormonen
- Gaan door de lipiden van secretie granula dus kunnen
niet op voorraad gemaakt worden, hebben acute synthese
Feedback mechanismen
- Negatieve feedback
- Positieve feedback
- Werkt alleen met een externe remming erop (bijv wegvallen van de stimulus)
- Anders resonantie catastrophe
- Leidt niet tot homeostase
- Voorbeeld: geboorte
- Cervical stretch —> oxytocine —> weeën —> meer stretch
Hormoon invloed op cellulair niveau
1. Receptor activatie door ligand binding
2. Receptor conversie
- Membraan receptor
1 Meestal nucleair
2 Rest meestal membraan
, - Wordt kanaal eiwit
- Maar meestal structuurverandering die second messenger mechanismen activeren
- Leidt tot aanpassing van de activiteit van bestaande eiwitten
- Fosforylatie van transcriptie factoren —> veranderingen in genexpressie
- Intracellulaire receptoren
- HormoneReceptor-complex wordt TF (vaak samen met ander HR-complex: homodimeer
of met andere eiwitten heterodimeer) —> veranderingen in genexpressie
- HR-complex wordt dan een “second messenger”
3. Respons
- Verschillende typen reacties in de cel
Typen receptoren
- Membraan receptoren
- Kanaal eiwitten
- Receptor-enzym
- Binding van ligand activeert
intracellulair een enzym
- Groeifactoren
- G-protein coupled receptor
1. Ligand bindt —> GDP komt los,
GTP bindt
2. Alpha-subunit bindt aan adenylate
cyclase
3. Adenylate cyclase zet ATP om in
cAMP
4. cAMP activeert protein kinase A
5. PKA fosforyleert regulator eiwitten
6. Hierdoor amplificatie
- Tyrosine kinase
- Ion kanalen
- Intracellulaire receptoren
- Type I: in cytoplasma of kern
- geslachtssteroïden en glucocorticoïde receptoren
- Type II: altijd in de kern
- retinoïde- en schildklierhormoonreceptoren
- Lipofiele hormonen
- Steroïde hormonen
- Membraan receptoren, cytoplasma receptoren & nucleaire
receptoren
- Nucleair relevants
- Meestal dimerizatie
- Schildklierhormonen
- Receptor is altijd in de kern en op het DNA en zonder
hormoon onderdrukt hij genexpressie
- Calciferol (vit D-derivaat)
- Retinezuur (vit A-derivaat)
- Interactie
- Receptor wordt beschermd door chaperon eiwit
Receptor regulatie
- Homologe receptoren: verlagen receptor productie
- Heterologe receptoren: verhogen receptor productie
- Dus hormonen op hun eigen receptor verlagen de receptor productie
maar verhogen de receptor productie op andere receptoren
Terminatie van hormoon actie
- Negatieve feedback op hormoon secretie
- Hormoon afbraak/verwijdering
- Afbraak van cAMP
- Secretie van hormoon antagonist
, - Defosforylatie van doelwit eiwitten
- Heropname van Ca2+ door ER (als activatie berust op verhoogde Ca2+ in cytoplasma)
- Down-regulatie van receptor
- Degredatie (snel)
- Bij GPCR’s
- Arrestin-dependant internalisation —> endocytose van GPCR
- Getriggerd door ligand
- Gen expressie (langzaam)
