Hormoni

Hormoni su grupa hemijskih materija koje učestvuju u fiziološkoj regulaciji metaboličkih procesa u ćeliji , delujući u malim količinama. (Naziv potiče od grčke reči horman koja znači pokrenuti, podsticati, dražiti.) Deluju samo na metaboličke procese koji se dešavaju u ćeliji i njenim delovima, utiču na njene funkcije kao i na transport materija kroz ćelijsku membranu. Najbolje su proučeni hormoni kičmenjaka, posebno sisara, ali se zna da su biohemijski procesi vezani za rast, razmnožavanje i razviće beskičmenjaka regulisani hormonima.

Biljke, takođe, stvaraju hormone, tzv. biljni hormoni ili fitohormoni koji regulišu ćelijski metabolizam, rast, razviće, klijanje, cvetanje i dr.

Hormoni su otkriveni i kod najjednostavnijih višećelijskih životinja, jednoćelijskih životinja kao i kod mikroorganizama što ukazuje na činjenicu da oni imaju izvesnu ulogu u komunikacijama među ćelijama.

Zajedničke osobine hormona

Kod sisara se stvaraju u endokrinim žlezdama i izlučuju u krv. Hormoni se oslobađaju, pošto ove žlezde nemaju izvodne kanale, u krv, limfu ili cerebrospinalnu tečnost i na taj način dospevaju do ciljnih tkiva, organa (tkiva mete ili target tkiva, organi ) na koje deluju pa se otuda nazivaju i hemijskim glasnicima. Osim tkivnih hormona, ostali, dakle ne deluju na mestu gde su stvoreni već na udaljene organe i tkiva (ciljni ili target organi i tkiva). Tako se npr. tireotropni hormon stvara u hipofizi, izlučuje i krv kojom dospeva do štitne žlezde na koju deluje. Pored endokrinih organa hormone, odnosno, neuro-hormone luče i neke nervne ćelije – neurosekretorne ćelije.

Svaki hormon deluje na određena tkiva i organe na čijim se ćelijama nalaze se specifični molekuli, receptori. Hormoni prepoznaju receptore, reaguju sa njima na specifičan način i tako ostvaruju dejstvo na samu ćeliju.

Deluju u veoma niskim koncentracijama, najčešće manjim od 10^-8. Radi ilustracije dovoljno je navesti podatak da 1 g insulina (hormon pankreasa) snižava nivo šećera u krvi 125 000 zečeva.

Relativno brzo se raspadaju u tkivu pa je neophodno da se neprekidno izlučuju da bi se održala njihova efektivna koncentracija u krvi.

Malog su molekula što im omogućava prolazak kroz zidove kapilara i ćelijsku membranu.

Nisu specifični za vrstu tako da se hormoni jedne vrste mogu davati drugoj što ima poseban značaj u terapiji bolesti čoveka. Hormonski preparati dobijeni iz žlezda svinja, govečeta ili drugih životinja mogu se davati čoveku. Ranije, kada su metode genetičkog inženjeringa bile nepoznate, oni su se i koristili u terapiji ljudi, a sada se hormoni koji su proteinskog porekla dobijaju ovom metodom.

Podela hormona prema hemijskoj građi

Klasična podela hormona zasniva sa na njihovoj hemijskoj strukturi, na osnovu koje se grupišu u:

1. polipeptide i proteine (tzv. proteohormoni), predstavljaju lance aminokiselina, pripadaju im:

• hormoni hipotalamusa
• hormoni adenohipofize
• hormoni pankreasa
• hormon paraštitne žlezde (parathormon)
• neki tkivni hormoni
• veliki broj neuropeptida u nervnim strukturama beskičmenjaka

2. derivate sterola - steroidne hormone, nastaju iz holesterola:

• hormoni kore nadbubrežne žlezde: kortizol (glikokortikoid), kortikosteron, aldosteron (mineralokortikoid) i dr.
• muški seksualni hormoni (androgeni): testosteron i dihidrotestosteron
• ženski polni hormoni: estrogen i progesteron
• hormon žutog tela (progesteron)

Za više podataka pogledati Steroidni hormoni

3. derivate aminokiselina ili amine koji predstavljaju strukturne varijacije aminokiselina

• hormoni štitne žlezde: tiroksin, trijodtironin i kalcitonin
• hormoni srži nadbubrežne žlezde: adrenalin i noradrenalin

Sinteza hormona

Proteinski i polipeptidni hormoni sintetišu se kao i ostali proteini u endoplazminom retikulumu u vidu prehormona koji se, zatim, prerađuje u prohormon i skladišti u Goldžijevom aparatu. Iz njega se kao odgovor na određeni nadražaj procesom egzocitoze izlučuje hormon.

Steroidni hormoni se sintetišu u mitohondrijama i endoplazmatskom retikulumu iz holesterola i acetil-CoA preko niza međuproizvoda koji i sami deluju kao hormoni.

Za više podataka pogledati sinteza hormona

Načini delovanja hormona

Najčešći način delovanja po kome funkcioniše najveći broj hormona je endokrini, pod kojim se podrazumeva da ćelije u kojima se hormoni stvaraju ih izbacuju direktno u krv. Krvlju dospevaju do mesta na kojima deluju i koja su najčešće udaljena od mesta njihove sinteze.

Drugu grupu čine tzv. parakrini hormoni koji se izlučuju na sličan način kao i endokrini, ali ne deluju na udaljena mesta već na susedne ćelije. Takvi su neurotransmiteri koji se izlučuju na nervnim završecima i deluju preko sinapsi.

Autokrini hormoni se sintetišu i izlučuju iz iste ćelije na kojoj ostvaruju svoje fiziološko dejstvo. Takvi su hormoni iz grupe prostglandina, prostacaklina, tromboksani i dr.

Prema najnovijim podacima postoji i četrvta grupa intrakrini hormoni koji deluju u istoj ćeliji u kojoj su stvoreni, bez izlučivanja iz nje. Ovoj grupi pripadaju muški i ženski polni hormoni koji se sinettišu u perifernim ciljnim ćelijama čoveka.

Izlučivanje hormona iz ćelije i prenos krvlju

Sintetisani hormoni se iz ćelije mogu izlučiti:

• egzocitozom, način kojim se izlučuju proteinski hormoni i katekolamini
• difuzijom kojom iz ćelije izlaze steroidi
• jednostavnim prenosom iz ćelije izlazi tireoidni hormon.

Hormoni izlučeni iz ćelije ulaze u krvnu tečnost i njome se transportuju do ciljanog mesta, tkiva ili organa na sledeće načine:

• vezani za specifične nosače, najčešće globuline plazme (npr. tireoidni hormon)
• slobodni, npr. proteinski hormoni, kateholamini
• stvaraju se u samom krvotoku, kao npr. angiotenzin

Regulacija sinteze hormona

Izlučivanje hormona regulisano je složenim nervno-humoralnim načinom, koji obuhvata sledeće korake:

• promenu stanja fizioloških procesa ili nivoa određenih materija u krvi i tkivima registruju specijalni nervni završeci koji su smešteni u tim tkivima i organima; promene mogu da registruju u nervne ćelije u jedrima [H|[hipotalamus]]a koja regulišu promet matetrija i stamnje unutrašnje sredine;
• nervne ćelije ili nervni završeci utiču na rad endokrinih žlezda na dva načina:
  • tako što u njih šalju impulse ili
  • izlučuju biološki aktivne materije koje potpomažu stvaranje određenih hormona hipofize
• izlučeni hormoni hipofize (nazivaju se tropini ili stimulini) deluju na rad drugih endokrinih žlezda (tireoidne, polnih i nadbubrežnih žlezda)
• neki hormoni ne stoje pod direktom kontrolom hipofize pa je njihovo izlučivanje regulisano količinom supstanci čiji se nivo reguliše tim hormonima; tim hormonima pripadaju: kalcitonin, parathormon, insulin, glukagon, adrenalin, noradrenalin.

Pored hipotalamusa i drugi delovi CNS-a mogu da utiču na rad endokrinih žlezda.

Mehanizmi regulacije izlučivanja hormona

Veoma je važno da se, pored sinteze i izlučivanja tačno određene količine hormona, oni iz organizma uklone pošto su na ciljnom tkivu postigli određeni efekat da ne bi neprekidno delovali i time doveli do poremećaja rada ciljnog organa. Zbog toga su mehanizmi regulacije njihovog izlučivanja veoma precizni. Osnovni princip te regulacije međusobnih odnosa hormona jeste njihova koncentracija, tako što promena koncentracije jednog hormona deluje na promenu koncentracije drugog hormona

I Jednočlana povratna sprega, može biti:

• pozitivna povratna sprega je mehanizam koji se veoma malo prisutan; pri ovom mehanizmu povećanje koncentracije nekog hormona A, utiče na povećanje koncentracije drugog hormona B, da bi zatim taj hormon povratno delovao na povećanje koncentracije početnog hormona A; primer za ovaj mehanizam je lučenje oksitocina;
• negativna povratna sprega se mnogo češće sreće; prilikom ovog mehanizma koncentracija nekog hormona A izaziva povećanje koncentracije hormona B, da bi hormon B zatim povratno delovao na smanjenje koncentracije hormona A; primer je delovanje tireotropnih hormona hipofize na ciljne žlezde (tireotropni hormon hipofize, povećava lučenje tiroidnih horona, a oni povratno deluju na hipofizu koja prestaje sa lučenjem tireotropnog hormona)

II Višečlana sprega, može biti:

• vertikalna sprega kada je veći broj sprega međusobno lančano povezano i složeno integrisano pa se takva regulacija lako remeti; pr. polni hormoni;
• horizontalna sprega odnosi se na veći broj sprega koje su vezane za jedan isti supstrat ili proces; pr. dejstvo inulina i glukagona na nivo šećera (glikoze) u krvi (glikemija)

Literatura

• Babskij, E,B, Zubkov, A,A, Kosickij, G, I, Hodorov, B, I. (1971): Fiziologija čoveka, Naučna knjiga, Beograd
• Davidović, Vukosava (2003): Fiziologija I, ZUNS, Beograd
• Petrović, M. V. (1991): Uporedna fiziologija (I deo), ZUNS, Beograd
• Petrović, M, V, Cvijić, Gordana (1997): Endokrinologija - opšta i uporedna, ZUNS, Beograd
• Petrović, Jelena, Crkvenjakov, R, Kojić, Milka, Savić, Ana (1980): Biohemija i molekularna biologija sa praktikumom (za IV raz. usmerenog obrazovanja), Naučna knjiga, Beograd
• Tadžer, I (1976): Opšta patološka fiziologija, medicinska knjiga, Beograd-Zagreb

Snežana Trifunović, dipl. biolog