Pro pochopení endokrinních mechanismů je pro nás důležité, abychom si nejdříve objasnili pár základních pojmů a obecných principů. Základním pojmem je v tomto případě endokrinní působek, se kterým souvisejí také autokrinní, parakrinní a juxtakrinní působky.
Co je vlastně endokrinní působek? Je to molekula (peptid, katecholamin, steroid,…), která je tvořena endokrinním orgánem. Krví je dopravena k cílovému orgánu, kde následně vyvolává určitou odezvu. To může být prakticky cokoliv – stah hladkého svalstva, vystavení membránových transportérů, uvolnění dalšího hormonu… Je to podobné, jako když vám maminka z domu zavolá na byt, abyste se hezky učili. Maminkám se neodporuje.
Autokrinní působky jsou secernovány buňkou a sama buňka na ně následně reaguje. Je to jako s učením – sami sebe přesvědčíte, že se teď půjdete učit. A taky to samozřejmě uděláte.
Parakrinní působení je jako skupinové učení – jeden ze skupinky rozhodne, že se bude 10 okolních lidí učit, což také udělají (on sám ale ne). Převedeno na buněčnou úroveň – buňka uvolní molekulu do tkáňového moku a ta působí na buňky v nejbližším okolí.
Juxtakrinní působení je působení pouze na sousední buňky prostřednictvím membránových proteinů. To by bylo, jako když s kamarádem sedíte v knihovně a ryjete do něj, aby se učil (takže se sami neučíte).
Dále se podíváme na molekulární povahu hormonů. Dvě velké skupiny jsou hydrofobní (nepolární) a hydrofilní (polární).
Hydrofobní hormony se bojí vody. Aby se nebály, jsou po vyplavení do krve navázány na transportní protein. Mohou ale procházet přes buněčnou membránu bez transportního kanálu. Receptory mají v cytosolu nebo v jádře.
Hydrofilní hormony naopak mají vodu moc rády a nepotřebují tedy být navázány na transportní proteiny. Ale jsou trochu jako upíři – bez pozvání na buňku nepůsobí. Pozvání je v tomto případě jejich navázání na receptor, který se nachází na membráně. V buňce aktivují kaskádu dějů, které zprostředkují účinek hormonu.
Podle chemické stavby rozlišujeme hormony proteinové povahy (glykoproteiny a peptidy), které jsou hydrofilní. Na druhé straně máme steroidy a deriváty aminokyselin (hydrofobní povaha).
Většina hormonů je regulována zpětnou vazbou. Častější je negativní zpětná vazba – zvýšená hladina hormonu inhibuje jeho další syntézu a uvolňování do systému. Snaží se organismus udržet v rovnováze.
Existuje i pozitivní zpětná vazba, kdy zvýšená hladina hormonu naopak zvyšuje další produkci sebe sama. Děje se to např. u oxytocinu během porodu.
Zpětná vazba je buď jednoduchá nebo vícestupňová. Při jednoduché hormon (nebo i jiná látka, např. glukosa) inhibuje svou produkci (zmíněná glukosa stimuluje produkci inzulinu). Při vícestupňové existuje několik zpětnovazebných smyček, které regulují produkci hormonu (tak tomu je např. u kortizolu).
Hormony hydrofobní mají receptory v cytosolu nebo v jádře. Cytosolové receptory tvoří v klidu komplex s HSP (heat shock protein). Po navázání hormonu se HSP oddělí a komplex hormon – receptor běží do jádra.
Zde se váže na HRE (hormone response element) a aktivuje nebo deaktivuje transkripci daného genu. U jaderných receptorů je situace trochu odlišná. Receptor je vázaný na DNA a po navázání je spuštěna transkripce.
Hydrofilní hormony mají receptor na buněčné membráně. Zde je situace složitější – hormon přes membránu sice neprochází, ale po navázání na receptor aktivuje v buňce kaskádu dějů, které zprostředkují účinek hormonu.
Hormony se označují jako první poslové – říkají buňce, že tuhle konkrétní kaskádu mají spustit. Je to proto, že první posel je líný, a tak radši svůj úkol předá druhému poslu – to je ten, co má za úkol zprostředkovat všechny funkce.
Zároveň zde dojde k amplifikaci signálu, kdy se informace (nesená třeba i jen jednou molekulou hormonu) znásobí až 100 000x. To je také důvod, proč se v krvi hormony vyskytují v tak malých koncentracích – víc jich není potřeba. Systémům druhých poslů bude věnován samostatný článek.
Kateřina Machanová
