COMUNICATIA HORMONALA

COMUNICATIA HORMONALA

Comunicatia hormonala este mai lenta, mai putin precisa si cu efecte mai durabile comparativ cu cea nervoasa.

Termenul de "hormon" (gr. (h)ormo = excit), introdus in stiinta de catre Starling (1905) pentru secretina, nu corespunde decat partial sensului sau etimologic, deoarece, in afara de hormoni excitatori exista si hormoni inhibitori. Endocrinologul roman V. Sahleanu defineste hormonii ca "substante chimice particulare care - patrunse in mediul intern al organismului - stimuleaza sau inhiba activitatea anumitor organe si tesuturi, situate, de regula, la distanta de locul de producere".

Hormonii sunt secretati de celule izolate sau grupuri de celule glandulare sau neurosecretoare specializate si ajung prin difuziune sau sunt transportate la tesuturile asupra carora actioneaza.

Exista hormoni glandotropi si hormoni efectori; primii regleaza producerea hormonilor in glandele endocrine periferice, iar cei efectori actioneaza asupra unor celule tinta secretoare sau contractile (glande, muschi).

Dupa natura lor chimica, hormonii se clasifica in trei categorii:

hormoni derivati de la aminoacizi: adrenalina, noradrenalina, hormonii tiroidieni (tiroxina si triiodtironina), hormonul epifizar, serotonina, acidul -aminobutiric etc.

hormoni de natura polipeptidica si proteica: hormonii hipofizari, pancreatici, paratiroidieni, secretina, gastrina, colecistokinina (pancreozimina), angiotensina, calcitonina etc.

hormoni steroizi: hormonii sexuali, corticosuprarenali, ecdizona.

Dupa locul de formare se deosebesc doua feluri de hormoni:

hormonii glandulari (tiroxina, insulina, hormonii gonadici etc.) se formeaza in glandele cu secretie interna (glandele endocrine) si trec direct in mediul intern (ele nu au canal excretor); de regula, acesti hormoni actioneaza la mare distanta de locul formarii lor.

Hormonii aglandulari sau tisulari (gastrina, secretina, colecistokinina, histamina, serotonina, prostaglandinele etc.) - se formeaza in diferite tesuturi; de regula sunt transportati prin difuziune si actioneaza in apropierea locului de formare.

Dintre hormonii tisulari, o importanta deosebita prezinta neurohormonii, care se formeaza in tesutul nervos. Neurosecretia este forma cea mai primitiva a secretiei interneEi sunt produsi de anumiti neuroni din SNC, care se numesc neuroni endocrini sau celule neurosecretoare; astfel de celule, izolate sau grupate, se intalnesc la aproape toate grupurile de animale. Ca si celelalte celule nervoase, ele sunt capabile sa transmita impulsuri (potentiale de actiune), dar acestea au o frecventa mai redusa. Spre deosebire de neuronii obisnuiti, neuronii endocrini (desen) nu fac sinapse cu alti neuroni, nu inerveaza organe efectoare (muschi) si elaboreaza neurohormoni (care sunt eliberati prin terminatiile axonilor).

Aceste terminatii sunt de obicei umflate si, in interiorul lor, poate fi depozitat materialul elaborat de celula - inainte de a fi eliberat.

Terminatiile umflate ale axonilor celulelor neurosecretoare sunt situate la exteriorul sistemului nervos si, de obicei, sunt strans asociate cu sistemul circulator (care transporta neurohormonii in organism).

Atunci cand exista un grup de mai multe celule neurosecretoare, terminatiile lor axonice pot sa formeze, in afara sistemului nervos, organe bine dezvoltate, care, fiind unite cu vasele sanguine au fost denumite organe neurohemale. Dintre aceste organe, mentionam: glandele sinusale de la crustacei, corpora cardiaca de la insecte si neurohipofiza de la vertebrate. Unii neurohormoni nu sunt eliberati in sistemul circulator ci sunt transportati, prin axon, direct la organele tinta.

Caractere generale principale ale hormonilor

absenta relativa a specificitatii zoologice (insulina, de exemplu, provoaca hipoglicemie atat la iepure cat si la om, iar ecdizona are aceeasi actiune la toate speciile de insecte); acest lucru este valabil doar in conditiile unei identitati a organelor hormonogene si a unei similitudini de constitutie si reactivitate a efectorilor; hormonul de crestere (STH) al boului este inactiv la om, unde actioneaza doar hormonul uman; hormonii nevertebratelor nu sunt prezenti la vertebrate si invers;

sunt activi in doze foarte mici (de exemplu tiroxina, in dilutie de o milionime, opreste cresterea mormolocilor de broasca si accelereaza metamorfoza lor);

spre deosebire de enzime, hormonii necesita, pentru a actiona, integritatea celulelor;

hormonii influenteaza activitatea functionala a mai multor organe, situate in puncte diferite (de exemplu, la gaina, hormonul ovarian feminizeaza penajul si face sa se dezvolte oviductul);

multi hormoni, mai ales in doze mici, au o actiune difazica evidenta (de exemplu, cresterea presiunii sanguine prin adrenalina urmeaza dupa o scadere a acestui indice fiziologic);

injectarea hormonului la un organism intreg pune in repaus glanda endocrina corespunzatoare;

injectarea de hormoni nu provoaca formarea de anticorpi (cu exceptia hormonilor hipofizari, din cauza naturii lor proteice);

o reglare hormonala activa este posibila numai atunci cand hormonii pot fi indepartati din sange; in caz contrar, organismul ar fi permanent suprasaturat cu aceste substante. Indepartarea hormonilor din sange se realizeaza fie prin descompunerea lor (la vertebrate in special in ficat) fie prin inactivare, ca rezultat al combinarii lor cu alte substante.

Mecanismul de actiune si inactivare al hormonilor

Mecanismul de actiune al hormonilor este inca putin cunoscut. Despre unii se stie exact locul unde actioneaza (insulina, adrenalina, tiroxina, ACTH) dar, privitor la modul de actiune, datele sunt inca incomplete.

Dintre numeroasele ipoteze formulate pe aceasta tema subliniem doar trei:

1) Ipoteza hormoni-enzime - sustinuta de Green (1941) - hormonii patrunsi in celule pot actiona, ca inhibitori sau activatori, direct asupra unor enzime (si de aici efectul lor); actiunea ar putea consta in marirea cantitatii de substrat disponibil, in aportul unui cofactor.

2) Ipoteza hormoni-gene - sustinuta de Karlson (1963) - in special pe baza studiilor care au avut drept obiect hormonii nevertebratelor (de tipul ecdizonelor) - conform acestei ipoteze hormonii ar activa sinteza de ARN si de proteine, prin actiunea directa sau indirecta asupra ADN; si aceasta ipoteza presupune ca hormonii patrund in mediul intracelular, unde isi realizeaza actiunea.

3) Ipoteza celui de-al doilea mesager - formulata si sustinuta de Sutherland (1965) - a luat premiul Nobel in 1971; hormonul - primul mesager (de exemplu TSH) este recunoscut de un receptor specific dispus in membrana unei anumite categorii de celule (celulele veziculelor tiroidiene), activeaza productia de prostaglandine membranare care, la randul lor, induc activitatea unei adenilciclaze; aceasta din urma, in prezenta de Mg⁺⁺, hidrolizeaza ATP-ul citoplasmatic, cu formarea de 3^',5^'-AMP (AMP ciclic, AMP_c), considerat al doilea mesager.

Actiunea principala a AMP_c este activarea proteinkinazei, enzima fosforilanta a proteinelor ribozomale - care reprezinta receptorul intracelular al AMP_c; AMP_c este transformat de o fosfodiesteraza specifica in 5^'AMP, inactiv. Proteinkinaza activa determina, in continuare, toate efectele caracteristice hormonilor: intensificarea sintezei de proteine in urma cresterii ARN, patrunderea glucozei si acizilor grasi intracelular etc. AMP_c poate actiona ca si corepresor asupra sistemului genetic de sinteza a proteinelor-enzime, a unor hormoni etc., dupa activitatea metabolica specifica a celulelor implicate (in acest caz, celulele tiroidiene pot asigura sinteza hormonilor tiroidieni).

Reactia de recunoastere a primului mesager (a hormonului) este specifica, cea de hidroliza a ATP-ului si formarea de 3^',5^'-AMP este nespecifica (este aceeasi pentru orice hormon).

Prin acest mecanism, mesajul purtat de hormoni este decodificat si transferat efectorilor metabolici celulari specifici (E₁, E₂, E₃ etc.) prin intermediul AMP_c nespecific, datorita existentei receptorilor specifici (R₁, R₂, R₃ etc.) din membranele celulare.

Inactivarea hormonilor, dupa realizarea efectului biologic specific, se face prin degradare metabolica, prin cuplare cu anumite substante, prin excretie si, pentru unii hormoni, prin mecanism imunologic. Viteza de inactivare se exprima prin timpul de injumatatire, adica durata necesara pentru ca doza administrata in sange sa scada la jumatate (valoare de mai multe ore pentru tiroxina, circa 2 ore pentru cortizol si de minute pentru hormonii sexuali).