The  Day  After  No. 375-  hormony mediatory

M. Janecka H. P. Janecki Chrobrego 27 26-600 UTH Radom Pl  

Laboratorium Komputerowego Wspomagania w Chemii W M i T W UTH RADOM.

Przedstawiamy kolejny fragment Chemii Leków i Kosmetyków do wykorzystania na zajęciach i seminariach

M na miłość

Za stan zakochania odpowiadają obszary mózgu zaangażowane w układ nagrody. Uczeni z University of Alabama twierdzą,  że za chemią zakochania stoi dopamina,

natomiast  kluczową rolę odgrywa melatonina

 

  Zdaniem Uczonych w mózgu szaleńczo zakochanej osoby brakuje tego właśnie hormonu i stąd biorą się obsesyjne myśli, bezsenność i rozchwianie emocjonalne. Lekarstwem na nieodwzajemnioną miłość ma być melatonina, podawana w duecie z innym hormonem – wazopresyną przedstawioną poniżej w 1.1.5.

1.1            Hormony - Mediatory

Hormony są chemicznymi substancjami sygnalizującymi. Wytwarzane są w wysoko wyspecjalizowanych komórkach i oddziaływają na komórki swych narządów wykonawczych wywołując określone reakcje fizjologiczne lub biochemiczne. Są wytwarzane przez gruczoły wydzielania wewnętrznego. Najważniejszym gruczołem wydzielania wewnętrznego jest przysadka mózgowa znajdująca się bezpośrednio pod środkową częścią mózgu. Z prowadzonych badań naukowych wynika, że przysadka mózgowa wydziela około 25 różnych hormonów. Hormony przenikają z krwią do innych gruczołów wydzielania wewnętrznego regulując wydzielanie przez nie kolejnych odpowiednich hormonów. Hormony kierują w organizmie pracą różnych enzymów. Z punktu widzenia chemii hormony są albo białkami o niewielkiej masie cząsteczkowej (rzędu dziesięciu aminokwasów albo związkami grupy steroidów. Istnieją również hormony nie należące do żadnej z tych klas związków. Wszystkie hormony wytwarzane przez przysadkę mózgową są białkami. Jeden z nich hormon andrenokortykotropowy (ACTH) reguluje działalność nadnerczy, które wydzielają hormony właściwe zwłaszcza adrenalinę patrz rozdział  REF _Ref304925038 \r \h 23.3.2 jeden z hormonów o najprostszej budowie. Z kolei druga część nadnerczy zwana „korą” wydziela hormony kortykoidowe patrz  REF _Ref304970426 \h Rysunek 418 należące do grupy steroidów zwłaszcza dezoksykortykosteron i kortyzon.

Rysunek  SEQ Rysunek \* ARABIC 418 Hormony kortykoidowe

Dezoksykortykosteron reguluje zawartość substancji mineralnych we krwi, kortyzon kontroluje zapasy glikogenu w wątrobie. Zapewnia zaopatrywanie organizmu w substancje skrobiopodobne mające duży zapas energii. Hormony kortykoidowe stosuje się w chorobie Addisona, polegającej na zakłóceniu działalności nadnerczy. Kortyzon stosuje się w leczeniu artretyzmu oraz innych stanów zapalnych nie dających się leczyć w inny sposób. Nadmierne wydzielanie kortykosterydów, względnie nadmierna podaż leków o tym samym działaniu, powoduje hiperkortyzolemię - chorobę nazywaną zespołem Cushinga [[i]].

1.1.1            Hormony peptydowe

Hormony (poli)peptydowe (hormony glikoproteidowe) zwane też hormonami białkowymi to grupa hormonów o zbliżonej budowie peptydowej. Istnieje kilkadziesiąt różnych hormonów peptydowych, które spełniają najrozmaitsze funkcje regulacyjne w organizmach zwierząt i w organizmie człowieka.

Do najbardziej znanych należą hormony wytwarzane przez tylny płat przysadki mózgowej: oksytocyna patrz  REF _Ref323484754 \h Rysunek 420 (pobudzająca skurcze macicy oraz gruczoły mleczne) i wazopresyna (regulująca wydalanie wody przez nerki). Następne to: insulina (wytwarzana przez trzustkę i wpływająca na obniżenie poziomu cukru we krwi), kortykotropina (ACTH, wytwarzana przez przedni płat przysadki mózgowej i pobudzająca wzrost kory nadnercza i wydzielanie kortykosterydów), sekretyna (hormon tkankowy pobudzający trzustkę do produkcji soku trawiennego wytwarzana w przewodzie pokarmowym), angiotensyna (hormon tkankowy regulujący ciśnienie krwi i skurcze mięśni gładkich).

Inne znane hormony peptydowe to: glutation i hormony tropowe przysadki mózgowej [[ii]].

1.1.2            Adrenalina

Adrenalina XE "Adrenalina" , epinefryna jest hormonem i neuroprzekaźnikiem (mediatorem) katecholaminowy wytwarzany przez gruczoły dokrewne pochodzące z grzebienia nerwowego (rdzeń nadnerczy, ciałka przyzwojowe, komórki C tarczycy) i wydzielany na zakończeniach włókien współczulnego układu nerwowego. Nazwa adrenalina pochodzi z łaciny od ad- + renes, nazwa epinefryna pochodzi epinef z greki od epi- + nephros obie nazwy oznaczają to samo – „nad nerkami”. Adrenalina odgrywa decydującą rolę w mechanizmie stresu, czyli błyskawicznej reakcji organizmu człowieka i zwierząt kręgowych na zagrożenie, objawiających się przyspieszonym biciem serca, wzrostem ciśnienia krwi, rozszerzeniem oskrzeli, rozszerzeniem źrenic itd. Oprócz tego adrenalina reguluje poziom glukozy (cukru) we krwi, poprzez nasilenie rozkładu glikogenu do glukozy w wątrobie (glikogenoliza) [[iii], [iv]].

Adrenalina należy do szeregu fenetylamin. Pod względem chemicznym jest pochodną katecholu, która w organizmach żywych jest otrzymywana w wyniku przemian dwóch aminokwasów – fenyloalaniny i tyrozyny.[[v], [vi]]

Rysunek  SEQ Rysunek \* ARABIC 419 Adrenalina - Epinefryna

Adrenalina wywołując rozszerzanie drobnych naczyń krwionośnych przenikających mięśnie, odgrywa ważną rolę w przesyłaniu impulsów nerwowych. Adrenalina występuje również w roślinach, powstawanie noradrenaliny stwierdzono w kaktusie Trichocereus pachanoi [[vii], [viii]]. Jej znaczenie farmakologiczne jest ograniczone z powodu niewielkiej trwałości hormonu.

1.1.3            Oksytocyna

Oksytocyna XE "Oksytocyna"  jest cyklicznym hormonem peptydowym ,w skład którego wchodzi dziewięć aminokwasów jest peptydem o masie cząsteczkowej 1007 Da zaliczanym do neuroprzekaźników. Hormon ten wytwarzany jest w jądrze przykomorowym i nadwzrokowym podwzgórza i poprzez układ wrotny przysadki przekazywany i magazynowany w tylnym płacie przysadki. Oksytocyna powoduje skurcze mięśni macicy, ułatwiając akcję porodową. Odgrywa także ważną rolę w akcie płciowym ułatwiając zapłodnienie (powoduje skurcze macicy podczas orgazmu, które z kolei ułatwiają transport nasienia do jajowodów). Oksytocyna uwalniana jest po podrażnieniu mechanoreceptorów brodawek sutkowych podczas ssania piersi. Ułatwia to wydzielanie mleka. Podrażnienie receptorów szyjki macicy i pochwy powoduje uwalnianie oksytocyny. Hormony żenskie estrogeny wzmagają wydzielanie oksytocyny, a progesteron wytwarzany przez ciałko żółte i łożysko w czasie ciąży hamuje wydzielanie oksytocyny. Bezpośrednio po porodzie, oksytocyna powoduje obkurczanie macicy oraz położonych w ścianie macicy naczyń krwionośnych, tamując w ten sposób krwawienie. W okresie połogu ma bezpośredni wpływ na obkurczanie macicy, tak więc karmienie piersią przyspiesza ten proces. Po zadziałaniu bodźca powstają kaskadowe reakcje. Impulsy nerwowe przewodzone są do korzeni rdzenia kręgowego, następnie drogą włókien nerwowych „biegną" do rdzenia przedłużonego i dalej aż do podwzgórza. Następnie przez układ podwzgórzowo-przysadkowy, część nerwowa przysadki uwalnia do krwi oksytocynę. Oksytocyna działa tylko na macicę gotową do porodu. We wcześniejszych fazach ciąży mamy do czynienia z tak zwanym „blokiem progesteronowym". Oznacza to, iż progesteron znosi wrażliwość mięśniówki gładkiej macicy na oksytocynę (hamuje syntezę receptorów oksytocyny)

Rysunek  SEQ Rysunek \* ARABIC 420 Oksytocyna

Oksytocyna odgrywa również rolę w zaufaniu między ludźmi [[ix]]. Budowa oksytocyny została ustalona przez Vincenta du Vigneauda w 1953 roku. Preparaty - Oxytocin–Grindex  roztwór do wstrzykiwań 5 j.m./ml; 10 ampułek po 1ml, Oxytocin–Richter – roztwór do infuzji 5 j.m./ml; 5 ampułek po 1ml [[x]].

1.1.4            Tyroksyna

Tyroksyna - tetrajodotyronina,T4 jest organicznym związkiem chemicznym, który obok trójjodotyroniny jest podstawowym hormonem wytwarzanym przez tarczycę.

Rysunek  SEQ Rysunek \* ARABIC 421 Tyroksyna

 

Niedoczynność tarczycy i wynikający z tego niedobór tyroksyny obniża podstawowy poziom przemiany materii, wywołuje obrzęk śluzowaty i zmniejsza aktywność psychomotoryczną. W leczeniu schorzeń endokrynologicznych i metabolicznych przebiegających z niedoborem tyroksyny, stosowany jest analog tyroksyny– L-tyroksyna (lewotyroksyna) w preparatach takich jak Euthyrox, Eltroxin, Letrox czy Novothyral (z dodatkiem liotyroniny) [[xi]].

1.1.5            Wazopresyna

Hormon antydiuretyczny (wazopresyna, adiuretyna, ATC: H01 BA01, skróty: AVP od Arginine VasoPressin oraz ADH od Antidiuretic Hormone) – hormon występujący u ssaków, w tym u człowieka [[xii]]. Wazopresyna XE "Wazopresyna"  jest cyklicznym nonapeptydem o masie cząsteczkowej 1084 Da. Hormon ten wytwarzany jest przez podwzgórze w postaci preprowazopresynoneurofizyny i wydzielany w ostatecznej postaci przez tylny płat przysadki mózgowej. Wazopresynie przypisuje się udział w regulacji zachowań społecznych różnych gatunków zwierząt, w tym również ludzi [[xiii]].

Rysunek  SEQ Rysunek \* ARABIC 422 Wazopresyna hormon antydiuretyczny

 

1.1.6            Histamina

Histamina jest organicznym związkiem chemicznym, heterocykliczną aminą będąca pochodną imidazolu. Histamina występuje naturalnie w organizmie ludzkim, pełniąc funkcję mediatora procesów zapalnych, neuroprzekaźnika oraz pobudzając wydzielanie kwasu żołądkowego.

Rysunek  SEQ Rysunek \* ARABIC 423 Histamina

Histamina powstaje w organizmie ludzkim w wyniku dekarboksylacji histydyny (w obecności PLP) patrz  REF _Ref345664598 \h Rysunek 424. Najwyższe stężenia obserwuje się w płucach, skórze, błonie śluzowej nosa i żołądka.

Rysunek  SEQ Rysunek \* ARABIC 424 Reakcja dekarboksylacji. Histydyna → Histamina + CO2

Histamina występuje głównie w surowcach rybnych. Zawartość histaminy w surowcach i przetworach rybnych zależy przede wszystkim od ilości wolnej histydyny w mięśniach, obecności aktywatorów i inhibitorów dekarboksylaz, a także od rodzaju i wielkości populacji bakteryjnej.

1.1.7            Serotonina

Serotonina (5-HT; 5-hydroksytryptamina; wzór sumaryczny C10H12N2O) jest organicznym związkiem chemicznym. Biiogenną aminą, hormon tkankowym, ważnym neuroprzekaźnikiem w ośrodkowym układzie nerwowym i w układzie pokarmowym. Jest produkowana w pniu mózgu [[xiv]].

Rysunek  SEQ Rysunek \* ARABIC 425 Serotonina

 

Poziom serotoniny jest odpowiedzialny za sen. Blokowanie syntezy serotoniny zwierząt doświadczalnych powodowało bezsenność. Poziom serotoniny w mózgu wpływa na potrzeby seksualne, zachowania impulsywne i apetyt. Obserwowano również powiązanie pomiędzy poziomem serotoniny i agresywnością [[xv]].

1.1.8            Prostaglandyny

Prostaglandyny XE "Prostaglandyny"  mają inną budowę chemiczną niż omówione powyżej mediatory (adrenalina, histamina, serotonina). Prostaglandyny są pochodnymi 3- lub 4- krotnie nienasyconych kwasów tłuszczowych. Jak wspomniano wcześniej najważniejszym prekursorem prostaglandyn jest kwas arachidonowy patrz  REF _Ref301897444 \h Rysunek 224.

Znanych jest wiele prostaglandyn naturalnych. Zależnie od podstawienia przez grupy okso lub grupy hydroksylowe w pierścieniu pięcioczłonowym; prostaglandyny dzieli się na szeregi A – F. Dodatkowo wprowadza się w indeksie dolnym cyfry określające liczbę podwójnych wiązań występujących w łańcuchu bocznym. S

Wedug Karlsona szczególne znaczenie mają prostaglandyna E2 prostaglandyna F2a [[xvi]].

Schemat syntezy prostaglandyn podaje  REF _Ref332909173 \h Rysunek 426. Jak wynika ze schematu pierwszy etap syntezy polega na przyłączeniu cząsteczki tlenu do układu wiązań podw€jnych pod wpływem syntazy prostaglandynowej i jednoczesnym zamknięciu tego fragmentu cząsteczki w pierścień pięcioczłonowy charakterystyczny dla wszystkich prostaglandyn. Powstaje produkt pośredni – cykliczny nadtlenek, który w różny sposób może reagować dalej. Na przykład przez rozerwanie pierścienia pięcioczłonowego i wbudowanie jednego atomu tlenu powstaje tromboksan. Rozerwanie mostka tlenowego prowadzi natomiast do prostacykliny lub prostaglandyny E2.

Rysunek  SEQ Rysunek \* ARABIC 426 Synteza prostaglandyn

1.1.9            Hormony roślinne

Hormony roślinne, fitohormony (gr. φυτοορμόνη) – hormony, związki chemiczne syntetyzowane w pewnych częściach rośliny służące do "komunikacji" pomiędzy poszczególnymi jej częściami jak również do komunikacji między roślinami. Hormony te, działają w bardzo małych stężeniach i wywołują reakcje fizjologiczne w danej części rośliny. Hormony roślinne wywołują wiele różnych reakcji, dlatego trudno ustalić jaki hormon zadziałał i spowodował wybraną, a nie inną reakcję. Mogą one działać stymulująco bądź hamująco [[xvii]].

Do hormonów roślinnych zaliczamy:

·         auksyny,

·         gibereliny,

·         cytokininy,

·         etylen,

·         kwas abscysynowy,

·         poliaminy,

·         jasmonidy,

·         brasinosteroidy [[xviii]].


 

[i] Arnaldi G., at all: “Diagnosis and complications of Cushing's syndrome: a consensus statement“, The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 2003; 88: 5593-5602,

[ii] http://pl.wikipedia.org/wiki/Hormony_peptydowe,

[iii] Sabyasachi S.: Medical Physiology. Thieme Publishing Group, Stuttgart, (2007). page 536, ISBN 3-13-144061-9.

[iv] http://en.wikipedia.org/wiki/Epinephrine,

[v] http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=838,

[vi] http://en.wikipedia.org/wiki/Fight-or-flight_response,

[vii] Kączkowski J.: Biochemia roślin PWN W-wa, 1985, T I, ISBN-83-01-05289-2, str. 285,

[viii] http://pl.wikipedia.org/wiki/San_pedro_%28kaktus%29,

[ix] http://facet.dlastudenta.pl/artykul/Co_wzbudza_nasze_zaufanie,47343.html,

[x] Bachar K.: “Ostrożnie z oksytocyną” Kiedy sięgać po ten hormon, ak aby jego działanie było skuteczne, http://www.farmer.pl/produkcja-zwierzeca/trzoda-chlewna/ostroznie-z-oksytocyna,41641.html

[xi] http://en.wikipedia.org/wiki/Thyroid_hormone,

[xii] http://pl.wikipedia.org/wiki/Hormon_antydiuretyczny,

[xiii] Neurobiologia zaufania http://neuroskoki.info/neurobiologia-zaufania/,

[xiv] Siegel G. J., Agranoff B.W.: “Basic neurochemistry: molecular, cellular, and medical aspects”. Philadelphia: Lippincott-Raven, 1999. ISBN 0-397-51820-X,

[xv] Buczko P. i inni: „Metabolizm tryptofanu w ślinie szlakiem Kinureninowym”, Postepy Hig Med Dosw., 2005; 59: 283-289, http:// www.phmd.pl/fulltxt.php?ICID=16585,

[xvi] Karlson P.:Zarys biochemii, PWN W-wa. 1987, tom II, str 331, ISBN – 83-01-06478-1,

[xvii] Kączkowski J.: Biochemia roślin PWN W-wa, 1985, ISBN-83-01-05289-9, str. 262-265,

[xviii] http://pl.wikipedia.org/wiki/Hormony_ro%C5%9Blinne,

Miłej lektury. 2015-05-30 18:39:52

 pozdrawiamy
Piotr i Maria