Chương VI: Hormone doc

Các tuyến nội tiết và các hormone tương ứng: cấu tạo hĩa học, cơ quan đích và tác động của từng hormone.. ĐẠI CƯƠNG Các chức năng của các cơ quan, bộ phận trong cơ thể được điều hịa bở

BÀI GIẢNG SINH HĨA HỌC

PHẦN I – SINH HĨA HỌC TĨNH

Chương VII : HORMONE

TP.HỒ CHÍ MINH-2008 PGS,TS.NGUYỄN PHƯỚC NHUẬN

2

Chương VI : HORMONE

1 Đại cương

2 Cơ chế điều hành phân tiết hormone của hệ nội tiết

3 Cơ chế tác động của hormone tại tế bào mục tiêu

4 Các tuyến nội tiết và hormone của chúng

3

MỤC TIÊU

1 Định nghĩa; phân biệt hormone với enzyne ?

2 Cơ chế điều hành phân tiết hormone của hệ nội tiết (cơ chế

phản hồi âm tính).

3 Phân biệt cơ chế tác động của hai nhĩm hormone tại tế bào

mục tiêu : các hormone có bản chất là protein, peptide hoặc

dẫn xuất của amino acid và các hormone có bản chất steroid.

4 Các tuyến nội tiết và các hormone tương ứng: cấu tạo hĩa học,

cơ quan đích và tác động của từng hormone.

4

1 ĐẠI CƯƠNG

Các chức năng của các cơ quan, bộ phận trong cơ thể được điều hịa bởi :

 Hệ thần kinh → → xung động thần kinh;

 Hệ nội tiết → → hormone :

- Kiểm sốt các qúa trình chuyển hĩa tế bào,

- KS vận chuyển vật chất qua màng tế bào,

- KS qúa trình bài tiết của tế bào

→

→ kiểm sốt sự phát triển của tế bào.

Điều hịa thần kinh-nội tiết quan hệ mật thiết với nhau, điển hình là tuyến yên và t.thượng thận bài tiết hormone để đáp ứng các kích thích của hệ thần kinh.

Hệ nội tiết không có tính liên tục về mặt giải phẫu học,

gồm :

- Các tuyến nội tiết nằm rải rác;

- Các cơ quan có chức năng nội tiết như : vùng dưới đồi,

các tận cùng của sợi thần kinh, ống tiêu hóa, thận, tâm nhĩ

và các tổ chức tế bào nằm rải rác khắp cơ thể …

Tuyến nội tiết : không có ống dẫn, chất tiết thấm trực

tiếp qua hệ mao mạch đổ thẳng vào máu

Sản phẩm bài tiết của hệ nội tiết là hormone.

Vậy hormone là gì?

6

“Hormone” (H) không phải là một khái niệm hóa học mà là một thuật ngữ sinh lý H là :

 những chất hữu cơ do các tế bào chuyên biệt ( tuyến nội tiết & cơ quan có chức năng nội tiết) tiết ra ;

 được v/c trong máu ( cá biệt H thần kinh –theo sợi trục, prostaglandin – theo tinh dịch) đến tế bào hay mô nhận tương ứng gọi là tế bào đích hay mô đích (mục tiêu);

 ở đó với một nồng độ rất thấp (một vài picrogram đến một vài microgram : 10-9-10-6g/ml máu) chúng đóng vai trò điều hòa chức năng và điều hòa chuyển hóa của cơ quan đích thông qua các enzyme.

7

Bản chất hóa học của H rất đa dạng :

- H protein, peptide hay dẫn xuất AA (H của vùng dưới đồi,

T.yên, T.cận giáp, T.tụy và các H tủy thượng thận).

H dẫn xuất từ tyrosine : H tuyến giáp (có gắn iod) và H tủy

thượng thận (không gắn iod)

- H lipoid : H steroid (dẫn xuất của cholesterol – H của vỏ

thượng thận, buồng trứng, tinh hoàn, nhau thai) và H của acid

béo 20 C (prostaglandin)

Phân biệt H với E :

Bản chất : Đa dạng Protein

Chức năng : Điều hòa b/d X/t các p/ư b/d

Đ/kiện h/động : In vivo In vivo & in vitro

8

2 SỰ PHÂN TIẾT VÀ TIẾP NHẬN

HORMONE

SỰ PHÂN BỐ CÁC TUYẾN NỘI TIẾT Ở NGƯỜI

Hạ tầng thị giác T.não thùy (T.yên) T.giáp

Buồng trứng (nữ)

Tinh hoàn (nam)

T cận giáp

T tùng

T.thượng thận

HẠ TẦNG THỊ GÍAC (HYPOTHALAMUS) VÀ T.NÃO

2 CƠ CHẾ ĐIỀU HÀNH PHÂN TIẾT HORMONE

CỦA HỆ THỐNG NỘI TIẾT

• Sự phân tiết hormone được điều hành theo cơ chế

“ngăn chặn phản hồi âm – negative feedback mechanism”.

• Ở tế bào mục tiêu, H được nhận diện bởi các protein

thụ thể (receptor) Mỗi tế bào thường cĩ 2.000-10.000 thụ thể Mỗi thụ thể cĩ tính đặc hiệu cao đối với một loại H.

11

Vị trí của thụ thể khác nhau đối với từng loại hornone :

• Thụ thể ở trên hay trong bề mặt màng tế bào : đặc hiệu với

H protein, peptide và catecholamine;

• Thụ thể ở trong bào tương tế bào : đặc hiệu cho các H

steroid khác nhau;

• Thụ thể trong nhân tế bào : cho các H tuyến giáp T3 và T4,

chúng kết hợp trực tiếp với một hay nhiều NST của tế bào

đích.

12

Hạ tầng thị giác (Hypothalamus) Phân tiết releasing H (RH) hoặc inhibiting H (IH)

Tuyến não thùy (Hypophysis) Phân tiết hormone đợt một

Các tuyến nội tiết khác

Phân tiết hormone đợt hai

Gây hiệu ứng sinh học

ở t/b đích, cơ quan đích

(+)

(-)

(+)

(+)

(-)

(-)

(-)

CƠ CHẾ NGĂN CHẶN PHẢN HỒI ÂM

Hình 7-2 : Mối

liên quan giữa

hạ tầng thị giác,

tuyến não thùy

và các tuyến nội

tiết khác

14

3 CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA HORMONE

TẠI TẾ BÀO MỤC TIÊU 3.1 CÁC H LÀ DX CỦA AA, PEPTIDE VÀ PROTEIN

- H + receptor → → → Phức hợp [H-receptor]

Hoạt hóa adenyl cyclase màng TB

ATP c AMP + PP

Gây hiệu ứng sinh hoc :

hoạt hóa enzyme, tăng tiết tế bào; tăng v/c qua màng tế bào; hoạt tác gene …

Adenyl cyclase

15

CƠ CHẾ TRUYỀN TIN THỨ HAI

• cAMP : Hormone được phân tiết khi đáp ứng kích

thích thần kinh đươc gọi là chất truyền tin thứ nhất ,

cAMP được sinh ra sau tác động của H và bản thân

nó trực tiếp gây hiệu ứng sinh học trên tế bào mục

tiêu (như sơ đồ trên đây) được gọi là chất truyền tin

thứ hai.

16

• Ca2+và calmodulin cũng có vai trò như chất truyền tin thứ hai : sự chuyển ion calci vào trong tế bào có thể được khởi đầu do một H p/ư với thụ thể màng → →

mở kênh calci màng → → → thay đổi điện thế màng Khi vào tế bào [ Ca2++ calmodulin ] → → → gây hiệu ứng sinh học tương tự cAMP : thí dụ hoạt tác myosin kinase , enzyme này tác động lên sợi myosin gây co cơ trơn Hoặc Ca2+tác động hoạt hóa troponin C để gây co cơ vân.

• Sản phẩm của sự phân hủy phospholipid màng cũng

hoạt động như chất truyền tin thứ hai :

Phức hợp [H + receptor màng] hoạt tác

phospholipase C gắn với phần trong thụ thể màng E

này phân hủy một số phospholipid màng thành những

phần nhỏ hơn, chúng có tác dụng như là chất truyền tin

thứ hai.

TD : phosphatidyl inositol biphosphate ( PIP ) bị phân

cắt (lấy thêm gốc P của GTP) cho các sản phẩm quan

trong như inositol triphosphate (IP3) và diacylglycerol

IP3 có tác dụng huy động Ca2+của lưới nội bào (ER :

endoplasmic reticulum) và cả của ty thể, rồi gắn với

Diacylglycerol hoạt tác protein kinase C → thúc đẩy tăng → sinh và phân chia tế bào Phần acid béo là acid

arachidonic(C20), tiền chất của prostaglandin và các hormone tại chỗ khác.

TÓM LẠI Các hormone protein, peptide hay amino acid được nhận diên tại tế bào mục tiêu bởi các thụ thể nằm ở màng tế bào

Tác động của chúng lên tế bào mục tiêu phải thông qua hoạt động của các chất truyền tin thứ hai như cAMP, Ca2+

calmodulin, IP3 hoặc diacyl glycerol

19 PIP = Phosphatidyl Inosotol BiPhosphate

huy động Ca 2+ của lưới nội bào

20

Adrenalinï

kiểm soát

hoạt động

của enzyme

phosphorylase

trong tế bào

gan và cơ

22

OH

O

CH2- O –CO-stearate

CH – O -CO-arachidonate

CH2-O - P=O

OH

OH HO OH H

H H

H

OH H

CH2- O –CO-stearate

CH – O -CO-arachidonate

CH2-O H

OH HO H

H H

H

OH H

P

P

P

Diacylglycerol

OH HO H

H H

H

OH H

P

P

P

2ATP 2ADP

Phosphatidyl inositol (PI)

Phosphatidyl inositol 4,5-diphosphate (PIP2)

Phosphatidyl inositol 1,4,5-tri P (IP3) :

mở các kênh Ca2+

Diacylglycerol :

hoạt tác protein kinase

+

5

5 4 1

23

3.2 CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA HORMONE

STEROID TẠI TẾ BÀO MỤC TIÊU

• H đi qua màng bào tương, kết hợp với receptor ở

trong t/b chất → → F/h H-receptor, f/h này đi vào nhân

và gắn với acceptor (chất nhận biết) trên

chromatin→ → → hợp tác sao chép mRNA → → → tăng t/h

protein enzyme ở t/b mục tiêu.

• Tăng qúa trình dịch mã ở ribosome;

• Trực tiếp hoạt hĩa E trong TBC;

• Tác động trực tiếp tăng v/c cơ chất qua màng tế bào

→

Hình 7-7 :

Tác động của các hormone steroid tại

tế bào mục tiêu

4 CÁC TUYẾN NỘI TIẾT

VÀ HORMONE CỦA CHÚNG

4.1 CÁC HORMONE LÀ DẪN XUẤT CỦA

AMINO ACID, PEPTIDE VÀ PROTEIN

HẠ TẦNG THỊ GIÁC (hypothalamus)

 Phân tiết các hormone giải phóng (releasing

hormone - RH ) và các hormone ức chế

(inhibiting hormone – IH ).

26

 RH (IH) tác động kiểm soát sự phân tiết H đợt I của tuyến não thùy (hypophysis), đến lượt mình các H não thùy sẽ kiểm soát sự phân tiết hormone đợt II của các tuyến nội tiết khác , để rồi các H đợt II gây hiệu ứng sinh học ở tế bào mục tiêu tương ứng.

27

CÁC RH VÀ IH

-Cortisol

ACTH CRH

(Cortico-tropin RH)

GnIH Estrogen,

progesterone

FSH, LH

GnRH

Gona-dotropin RH)

PIH

-Prolactin Prolactin RH

Thyroxin TSH

TRH

(Thyro-tropin RH)

SIH STH

SRH

(Somato-tropin RH)

CÁC IH CÁC H ĐỢT II

CÁC H T.NÃO THÙY CÁC RH

28

T.NÃO THÙY (T.YÊN-HYPOPHYSIS)

 Thùy trước

1) STH – somatotropic hormone : kích phát triển tố , GH – growth hormone.

2) TSH – thyroid stimulating hormone : giáp trạng hưng phấn tố.

3) ACTH – adreno corticotropic hormone : kích thượng thận bì tố.

4) LTH – Luteotropic hormone : kích nhũ tố (prolactin).

5) FSH – Follicule stimulating hormone : kích noãn tố.

6) LH – Luteinising hormone : kích hoàng thể tố

CÁC

HORMONE

QUAN

TRỌNG

CỦA

TUYẾN

YÊN

30

 Não thùy giữa

7) MSH – Melanocyte stimulating hormone : kích hắc tố

 Não thùy sau

8) ADH – Antidiuretic hormone : H kháng lợi niệu 9) Oxytocine

TUYẾN GIÁP

10) Thyroxine 11) Calcitonin

TUYẾN CẬN GIÁP

12) Parathyroid hormone

31

TUYẾN THƯỢNG THẬN (VÙNG TỦY)

13) Nhóm catecholamine :

- Dopamine

- Nor epinephrine (nor adrenalin)

- Epinephrine (adrenalin)

TUYẾN TỤY

14) Insulin (tế bào β ββ β đảo Langerhans)

15) Glucagon (tế bào α α α đảo Langerhans

NHAU THAI

16) HCG – Human chorionic gonadotropin

4.2 CÁC HORMONE STEROID

Là dẫn xuất của cholesterol

VÙNG VỎ NANG THƯỢNG THẬN

Có 28 loại corticoids :

- 24 chất C21 – Pregnan

- 04 chất C19 – Androstan

- Có nối đôi C4=C5,

Có OH (hoặc =O) ở C3 -11 – 17 – 20 – 21

18 CÁC MINERALO CORTICOID

- Aldosterone,

- 11- Deoxycorticosterone

34

19 CÁC GLUCOCORTICOIDS :

- Cortisone

- Cortisol (hydrocortisone)

- Corticosterone

-Dịch hòan (testide) tổng hợp testosterone – C19

(androgen)

21 HORMONE SINH DỤC CÁI (buồng trứng tiết)

 Hormone nang (Estrogens -phenol steroid- C18)

Estrone Estradiol Estriol

 Hormone hoàng thể : progesterone (C21)

35

CH-CH2-CH2-CH2-CH

CH3

CH3

CH3

HO

1

17

9 10

12 18

19

27 21

16

25

11

Cholesterol (27C)

Pregnan (21C) -Corticoid

- Progesterone

36

CH2

CH3

CH3

CH3 1

17

9 10 12 18

19

21

16 11

1

17

9 10

12

16 11

CH3

1

17

9 10

12 18

16 11

5

14

15

CH3

CH3 1

17

9 10

12 18

Gonan (17C)

Androstan (19C)

Pregnan (21C) Estran (18C)

CÁC HORMONE CỦA HẠ TẦNG THỊ GIÁC

-Cortisol

ACTH CRH (Corticotropin

Releasing Hormone)

GnIH Estrogen,

progesterone

FSH, LH

GnRH

(Gonadotropin

Releasing Hormone)

PIH

-Prolactin Prolactin Releasing

Hormone

Thyroxin TSH

TRH (Thyrotropin

Releasing Hormone)

SIH STH

SRH (Somatotropin

Releasing Hormone)

CÁC IH

HORMONE ĐỢT II (T.nội tiết tương ứng)

HORMONE ĐỢT I (T.não thùy)

CÁC RH

38

CÁC HORMONE AMINE VÀ PEPTIDE

-Tăng TH protein -Tăng thủy phân mỡ →→ tăng a.béo tự do h/ tương;

-↓sử dụng Glu vào m/đ NL

→↑tăng dự trữ glycogen;

-TB giảm thu nhận Glu →→ tăng Glu máu →→→ có thể gây đái tháo đường;

-Thiếu: lùn, chóng già

Cơ, xương, gan

Protein

396 AA,

2 cầu S – S

STH - Somatotropic hormone

GH - Growth h

(kích phát triển tố, hormone tăng trưởng)

NÃO THÙY TRƯỚC

Tác động

CQ đích,

tế bào đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết và

hormone

39

Tăng tiết sữa sau sinh (khi T.vú đã phát triển đầy đủ)

Nhũ tuyến Polypeptide

198 aa,

2 cầu S – S

LTH – Luteo

-tropic h., prolactin

(kích nhũ tố)

Tăng bài xuất cortisol (không tăng bài xuất aldosterone)

Vỏ thượng thận và cả ngoài thg thận

Polypeptide

39 aa

ACTH- Adreno

corticotropic h

(kích thượng thận

bì tố)

Tăng thu giữ và hữu cơ hóa iode →↑→↑→↑t/h thyroxine T.giáp

Glucoprotein,

2 chuỗi polypeptide ααα , βββ

TSH-Thyroid

stimulating h

(kích giáp trạng

tố)

NÃO THÙY

TRƯỚC

Tác động

CQ đích,

tế bào đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết

và hormone

40

- Thúc đẩy rụng trứng, p/triển thể vàng →→→ tiết estrogen & progesterone

- P/triển gian bào dịch hoàn, ↑↑↑tiết testosterone, thành thục tinh trùng, hoàn chỉnh các tuyến sd phụ

- Buồng trứng;

- Dịch hoàn

Glucoprotein

2 chuỗi polypeptide α

α , βββ

LH-Luteinising h

(kích hoàng thể tố)

- Phát triển noãn nang, thúc đẩy trứng chín

- Làm to tinh hoàn

-Buồng trứng;

-Dịch hoàn

Glucoprotein

2 chuỗi polypeptide α

α , βββ

FSH-follicule stimulating h

(kích noãn tố) NÃO THÙY TRƯỚC

Tác động

CQ đích,

TB đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết và

hormone

Tăng co bĩp cơ trơn,

co bĩp tử cung →→→ sử dụng khi đẻ khĩ

-Cơ trơn đường niệu dục

Oligopeptide,

9 aa (T.173) Oxytocine

Tái hấp thu nước, điều hịa ASTT mơ bào

Ống lượn xa

Oligopeptide,

9 aa (T.173)

ADH- antidiuretic

h (H kháng lợi

niệu, vasopressin)

NÃO THÙY SAU

Kích thích tạo sắc tố trên da

Da Polypeptide,

13 hoặc 14 aa tùy lọai ααα hay βββ

MSH-melanocyte

stimulating h

(kích hắc tố)

NÃO THÙY

GIỮA

Tác động

CQ đích,

tế bào đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết

và hormone

42

Hạ Ca huyết: ↑↑↑↑ lắng Ca vào xương, ↑↑↑ bài tiết qua thận; ức chế Vit.D3

Thành ruột, thận, xương

Polypeptide 32 aa

Calcitonine

-↑↑↑chuyển hĩa TB; ↑↑↑oxid hĩa glucid, lipid, tăng sử dụng O2mơ bào →→→ sinh nhiệt ↑↑↑sao chép ngược

- Cường giáp :↑↑↑biến dưỡng, sụt cân, dễ bị kích động, mất bình tĩnh Mắt lồi

- Suy giáp :do thiếu I →→ bướu cổ Suy giáp từ trong bào thai →→→ đần độn

Thận, xương, các

mơ bào khác &

tuyến nội tiết khác

DX của tyrosine

T4: tetraiodo thyronine, T3: triiodo thyronine (T.174)

Thyroxine

T.GI ÁP

Tác động

CQ đích,

TB đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết

và hormone

43

Tăng đường huyết: ↑↑↑ p/g glycogen ở gan, ↑↑↑p/g mơmỡ

Gan, mơ mỡ

Polypeptide

24 aa Glucagon

Giảm đường huyết: ↑↑↑ v/c glucose qua màng; ↑↑↑ oxid hĩa Glu; ↑↑↑ dự trữ glycogen;

↑

↑ chuyển Glu →→→ mỡ

Gan, cơ

2 polypeptide

51 aa Insulin

TUYẾN TỤY

Tăng Ca và giảm P huyết: hydroxyl hĩa vit.D3→1,25 → diOH D3→→ ↑↑↑ hấp thu Ca ở ruột, ↑↑↑ tái hấp thu Ca ở ống thận, ↑↑↑ huy động Ca từ xương và răng vào máu

Thành ruột, thận, xương

Polypeptide

84 aa PTH -Parathyroide h

T CẬN GI ÁP

Tác động

CQ đích,

TB đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết và

hormone

44

T.THƯỢNG THẬN (vùng tủy)

-Noradrenaline :co bĩp m/máu ngọai vi →→→ ↑↑↑ h/áp

→

→ sử dụng điều trị khi ↓↓ h/áp do shock (khơng dùng khi chống do mất máu nhiều)

-Adrenaline : giãn mạch vành, k/thích tim, ↑↑↑ lưu lượng tim Tác động lên cơ trơn

và phủ tạng : giãn cơ trơn

dạ dày, ruột, bàng quang,

vi phế quản →→→ điều trị hen suyễn ↑↑↑ p/g glycogen ở gan

và cơ,↑↑↑ p/g mơmỡg/p a.béo.

Hệ tim mạch, cơ,

mơ mỡ (A cĩ thể làm tăng chuyền hĩa 100%

trên bình thường, tăng

áp lực máu tâm thu, nor

A tác động thấp hơn)

DX của tyrosine (T.178)

Nhĩm catecholamine:

- Dofamine,

- Noradrenaline(20%)

- Adrenaline (80%)

Tác động

CQ đích,

TB đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết và

hormone

Chuẩn bị cho sự tạo sữa khi cịn mang thai

Nhũ tuyến Polypeptide

191 aa

HCP -human

chorionic prolactin

(kích nhũtố nhau

thai)

NHAU THAI

Tăng phân tiết estrogen và progesterone

Buồng trứng

2 chuỗi polypeptide α

α , βββ

HCG- human

chorionic

gonadotropin (kích

sinh dục tố nhau thai)

Tác động

CQ đích,

TB đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết và

hormone

46

CÁC HORMONE STEROID

VỎ THƯỢNG THẬN

- Tăng tái hấp thu Na+và

Cl-ở ống thận, giảm bài xuất qua mồ hơi, nước bọt, ruột Tăng bài xuất K+

&Mg2+

- Thiếu : tăng K+dịch ngọai bào, cịn Na+và Cl-giảm →→ giảm thể tích máu và dịch ngọai bào →→→ giảm lưu lượng tim, shock tuần hồn

→

→ tử vong →→→ gọi là

“hormone sinh mạng”

Thận C21

MINERALO -CORTICOIDS :

- Aldosterone (90%),

- 11-Deoxy-corticosterone

Tác động

CQ đích,

TB đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết và

hormone

47

VỎ THƯỢNG

THẬN

- Tăng tân sinh đường, giảm sử dụng glucose →→→ cĩ thể dẫn tới tiểu đường

- Giảm protein tế bào, ↑↑↑ protein gan và huyết tương, ↑↑↑ AA máu

- Tăng phân hủy mơ mỡ

- Chống stress và chống viêm

Gan, mơ mỡ

và các mơ bào khác

C21

GLUCO-CORTICOIDS :

- Cortisol - 95%

(hydrocortisone)

- Cortisone

- Corticosterone

Tác động

CQ đích,

TB đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết

và hormone

48

T.SINH DỤC ĐỰC

- Quyết định đặc điểm giới tính nam nguyên phát Phát triển đặc điểm giới tính nam nguyên phát và thứ phát Kích thích sự sản xuất và thành thục tinh trùng

- Tăng trao đổi chất : tăng khối lượng cơ ở nam hơn nữ đến 50%; tăng bề dày xương; tăng số lượng hồng cầu nam hơn nữ khoảng 700.000 / 1 mm3máu

CQ sinh dục và các mô bào khác

C19 ANDROGENS :

-Testosterone (tinh hoàn),

- Dihydrotestoeterone (ở các mô bào),

- andostenedione (thoái hóa ở gan)

Tác động

CQ đích,

TB đích

Cấu tạo Tuyến nội tiết

và hormone