Typy sygnalizacji międzykomórkowej wykorzystującej hormony
hormon
naczynie
komórki posiadające
receptory dla hormonu
UKŁAD DOKREWNY
(Cz. I)
endokrynowa (dokrewna)
parakrynowa
autokrynowa
dalekiego zasięgu
lokalna
autoregulacja
Charakter chemiczny hormonów:
• peptydy/białka
• pochodne aminokwasów
• steroidy (pochodne cholesterolu)
Ogólna charakterystyka gruczołów dokrewnych:
• brak przewodów wyprowadzających
• komórki dokrewne
• komórki pomocnicze/towarzyszące (nie zawsze)
• bogata sieć naczyń włosowatych o ścianie okienkowej
• brak podziału na jednostki (odcinki) wydzielnicze (wyjątek: tarczyca)
Przysadka mózgowa powstaje z dwóch odrębnych zawiązków
i składa się z dwóch części
wyniosłość pośr.
szypuła
międzymózgowie
kieszonka
Rathkego
część guzowa
część
obwodowa
wyrostek
lejkowaty
część pośrednia
nabłonek sklepienia
jamy ustnej
Część gruczołowa przysadki:
• część obwodowa (dalsza, płat przedni)
• część pośrednia
• część guzowa
Część nerwowa przysadki:
• szypuła
• wyrostek lejkowaty (płat tylny)
CZĘŚĆ GRUCZOŁOWA
CZĘŚĆ NERWOWA
Podwzgórze zawiera komórki neurosekretoryczne, które produkują hormony
i przenoszą je transportem aksonalnym na teren przysadki. Hormony te regulują
aktywność wydzielniczą komórek dokrewnych przysadki i wpływają na czynność
niektórych narządów. Układ ten nosi nazwę osi podwzgórzowo-przysadkowej.
PODWZGÓRZE
wyrostek lejkowaty
akson
kula
Herringa
ziarno
wydzielnicze
kapilara
1
Dwa szlaki podwzgórze-przysadka:
Krążenie wrotne przysadki:
• małe komórki neurosekretoryczne
(jąder drobnokomórkowych)
duże komórki
neurosekretoryczne
produkują czynniki (hormony)
regulujące aktywność wydzielniczą
komórek części gruczołowej przysadki.
Hormony te są wydzielane do naczyń
włosowatych wyniosłości pośrodkowej
i dostają się do płata przedniego
poprzez naczyniowy układ wrotny
• duże komórki neurosekretoryczne
(jąder wielkokomórkowych,
nadwzrokowego i przykomorowego)
produkują ADH i oksytocynę, które
transportowane są długimi aksonami
do wyrostka lejkowatego i tam
uwalniane do naczyń włosowatych
małe
komórki
neurosekr.
krążenie
wrotne
płat
przedni
wyrostek
lejkowaty
Skupisko zakończeń aksonów komórek
neurosekretorycznych przylegających
do naczyń włosowatych to narząd
neurohemalny
Hormony (czynniki) uwalniające i hamujące
pobudzają lub hamują wydzielanie hormonów przez komórki
części gruczołowej przysadki
• hormon
• hormon
• hormon
• hormon
• hormon
uwalniający tyreotropinę (TRH)
uwalniający kortykotropinę (CRH)
uwalniający somatotropinę (GHRH, SRH)
uwalniający gonadotropiny (GnRH)
uwalniający prolaktynę (PrRP)
• dopamina (hormon hamujący
wydzielanie prolaktyny, PIF)
• somatostatyna (hormon hamujący
wydzielanie somatotropiny i tyreotropiny)
• hormon hamujący gonadotropiny (GnIH)
małe
komórki
neurosekr.
• jest elementem szlaku z jąder
drobnokomórkowych
• transportuje czynniki regulujące
aktywność wydzielniczą komórek części
gruczołowej przysadki (hormony
uwalniające i hamujące) z zakończeń
aksonów do przedniego płata przysadki
• tętnice przysadkowe górne
rozpadają się na naczynia
włosowate w wyniosłości
pośrodkowej (pierwotna sieć
kapilarna). Tu znajduje się narząd
neurohemalny
• od tej sieci odchodzą naczynia
wrotne (długie kapilary), które
łączą się z siecią kapilarną (wtórną)
płata przedniego
wyniosłość
pośrodkowa
pierwotna sieć
kapilarna
naczynia
wrotne
?
wtórna sieć
kapilarna
wyrostek
lejkowaty
płat
przedni
Część gruczołowa
przysadki
Elementy składowe:
• nieregularne sznury
i grupy komórek
• liczne szerokie kapilary
(zatokowe) o ścianie
okienkowej
KOM. BARWNIKOOPORNE
(b. nieliczne ziarna
lub ich brak)
- KOM. MACIERZYSTE
- KOM. PĘCHERZYKOWOGWIAŹDZISTE)
- „WYCZERPANE” KOM.
DOKREWNE
Klasyfikacja komórek
KOM. BARWNIKOCHŁONNE
części gruczołowej
(liczne ziarna)
KWASOCHŁONNE
wynika z obecności
i barwliwości ziarn
wydzielniczych
ZASADOCHŁONNE
w komórkach
- SOMATOTROPY
- MAMMOTROPY
- KORTYKOTROPY
- GONADOTROPY
- TYREOTROPY
Charakterystyka komórek barwnikochłonnych
Komórki pęcherzykowo-gwiaździste
• wypustki cytoplazmatyczne
• komunikują się miedzy sobą
i z komórkami dokrewnymi
poprzez połączenia szczelinowe
• reagują na substancje regulacyjne
(cytokiny, czynniki wzrostu, niektóre
hormony) wysyłając sygnały do
komórek dokrewnych przysadki
wpływające na ich aktywność
• tworzą drugi (obok hormonów uwalniających
i hamujących) system regulacji aktywności
wydzielniczej komórek dokrewnych
przysadki
• szorstka siateczka, aparat Golgiego, ziarna wydzielnicze
• produkują hormony białkowe/glikoproteidowe
• komórki zasadochłonne produkują hormony wpływające na
aktywność wydzielniczą innych gruczołów dokrewnych
Typ komórki
Wielkość ziarn
Produkowane
hormony
Somatotropy
300-400 nm
GH (STH)
Mammotropy
nieaktywne 200 nm
aktywne 600-900 nm
PRL
Kortykotropy
400-500 nm
POMC
ACTH
LPH
MSH
endorfiny
Gonadotropy
250-300 nm
FSH, LH
Tyreotropy
120-200 nm
TSH
2
Komórki dokrewne przysadki można identyfikować immunohistochemicznie…
... i w mikroskopie
elektronowym
(różnice w wyposażeniu
cytoplazmatycznym
i w wielkości ziarn)
somatotropy
kortykotropy
gonadotropy
mammotropy
GONADOTROP
SOMATOTROP
KORTYKOTROP
MAMMOTOTROP
Rozmieszczenie komórek w części gruczołowej:
• część obwodowa: wszystkie typy komórek
• część pośrednia: chromofoby i komórki
zasadochłonne początkowo produkujące
płodowy MSH, a potem niewielkie ilości ACTH
i LPH; u człowieka ulega redukcji, występują
tu duże cysty (Rathkego) wypełnione koloidem
Łagodne gruczolaki przysadki występują u ok. 15% dorosłych (!),
są jednak zazwyczaj niewielkie i rzadko rosną do wymiarów
powodujących ucisk na otaczające tkanki, zaburzenia hormonalne
i dających objawy kliniczne
• część guzowa: bogata sieć naczyniowa
(naczynia wrotne), chromofoby i mało aktywne
komórki zasadochłonne, produkujące
śladowe ilości ACTH, FSH i LH
Oś podwzgórzowo-przysadkowa reguluje czynność wielu narządów
Część nerwowa nie produkuje hormonów
- w wyrostku lejkowatym hormony produkowane przez komórki neurosekretoryczne
podwzgórza (oksytocyna i ADH)
są uwalniane do naczyń
Elementy składowe:
• aksony komórek neurosekretorycznych
• pituicyty (odmiana astrocytów)
• naczynia włosowate
W narządzie neurohemalnym wyrostka
lejkowatego
wypustki pituicytów
regulują dostęp
zakończeń aksonów
do naczyń.
3
Tarczyca ma budowę zrazikową i w odróżnieniu od innych gruczołów
dokrewnych składa się z jednostek wydzielniczych: pęcherzyków
tarczycowych wypełnionych bogatobiałkowym koloidem
Pęcherzyk
tarczycowy
• koloid
• jedna warstwa sześciennych
komórek dokrewnych (komórek
pęcherzykowych = tyreocytów)
• komórki C
• blaszka podstawna
Pomiędzy pęcherzykami:
• naczynia włosowate
• delikatna tkanka łączna
endocytoza
magazynowanie tyreoglobuliny
koloid
egzocytoza
pęch. hydrolazowe
jodowanie tyreoglobuliny
utlenianie
pęcherzyk
wydzielniczy
trawienie jodowanej
tyreoglobuliny
w lizosomach
synteza
tyreoglobuliny
i tyreoperoksydazy
aminokwasy
anion jodkowy
TSH związany
z receptorami
aktywna
Etapy produkcji hormonów tarczycowych T3 i T4:
(1) W komórkach pęcherzykowych: synteza i wydzielanie tyreoglobuliny do koloidu,
synteza tyreoperoksydazy i jej wbudowywanie do szczytowej błony komórkowej,
pobieranie jonów jodkowych i ich transport do koloidu (faza wydzielnicza)
(2) W koloidzie: utlenianie jonów jodkowych, jodowanie tyreoglobuliny, sprzęganie
jodowanych reszt tyrozynowych (wynik działania tyreoperoksydazy)
(3) W komórkach pęcherzykowych: endocytoza jodowanej tyreoglobuliny, jej trawienie
w lizosomach, transport produktów trawienia - T 3 i T 4 – do cytoplazmy i dalej,
przez błonę komórkową do otaczających pęcherzyk naczyń (faza resorbcyjna)
Fazy wydzielnicza i resorbcyjna mogą w komórce pęcherzykowej zachodzić jednocześnie
aktywna
Komórki pęcherzykowe
spoczynkowa
Komórki C (okołopęcherzykowe) leżą pomiędzy tyreocytami a blaszką
podstawną, zawierają liczne ziarna wydzielnicze i produkują kalcytoninę
Dlaczego w tarczycy są jednostki wydzielnicze (pęcherzyki)?
Środkowe etapy produkcji hormonów odbywają się w przestrzeni
pozakomórkowej (w koloidzie), a zatem przestrzeń ta musi być
oddzielona od otoczenia, a w szczególności od naczyń krwionośnych.
W przeciwnym razie półprodukty hormonalne (tyreoglobulina
i jodowana tyreoglobulina) dostawałyby się do krwiobiegu
i byłyby tracone.
4
Nadnercze rozwija się z dwóch odrębnych zawiązków,
różnicujących się w korę i rdzeń gruczołu
KORA
RDZEŃ
Patologicznie powiększona tarczyca (wole) może być wynikiem:
• obniżonej aktywności dokrewnej, np. przy niedostatecznej
podaży jodu w diecie
• podwyższonej aktywności dokrewnej, np. w chorobie
Graves-Basedowa
Kora nadnerczy ma trzy warstwy o różnym
układzie komórek i naczyń włosowatych
KORA
Komórki kory nadnerczy produkują hormony steroidowe
Wszystkie komórki produkujące
hormony steroidowe (komórki
steroidogenne) mają podobne cechy:
torebka
warstwa kłębkowata
(gniazda)
• obfita gładka siateczka
(synteza steroidów)
• mitochondria z tubularnymi
grzebieniami (końcowe etapy
syntezy steroidów)
• krople lipidowe
warstwa pasmowata
(sznury)
warstwa siatkowata
(ukł. nieregularny)
Komórki różnych warstw kory produkują różne hormony
warstwa kłębkowata
Małe komórki
z nielicznymi kroplami
lipidowymi
mineralokortykoidy
(np. aldosteron)
warstwa pasmowata
Duże, jasne komórki
z licznymi kroplami
lipidowymi
glukokortykoidy
(np. hydrokortyzon,
kortykosteron)
warstwa siatkowata
Glukokortykoidy mają silne działanie przeciwzapalne –
tzw. steroidowe leki przeciwzapalne należą właśnie do tej grupy
Małe, kwasochłonne
komórki z ziarnami
lipofuscyny
androgeny nadnerczowe
(głównie dehydroepiandrosteron - DHEA)
5
Rdzeń nadnerczy
Nadnercze płodowe (15 tyg.)
warstwa „dojrzała”
(nieaktywna)
warstwa płodowa
tworzący się rdzeń
Komórki warstwy płodowej wytwarzają DHEA, który przechodzi do łożyska
i tam jest substratem do produkcji estrogenów
Elementy składowe:
• komórki chromochłonne:
produkują adrenalinę
i noradrenalinę
• komórki nerwowe (kom. zwojowe
układu sympatycznego)
• naczynia krwionośne (kapilary
i liczne żyły)
kom. chromochłonne
komórka zwojowa
tyrozyna
Komórki chromochłonne
aminokwasy
TH
• ułożone w nieregularne
skupiska i sznury
• wybarwiają się solami
chromu
• szorstka siateczka,
ap. Golgiego
• liczne drobne ziarna
wydzielnicze z ciemnymi
rdzeniami
Produkty wydzielnicze
komórki chromochłonnej
DOPA
ER
DDC
DBH
chromograniny
proenkefaliny
egzocytoza
dopamina
ATP
A, NA
chromograniny
enkefaliny
DBH
ATP
DBH
Golgi
DBH
chromogr.
enkefaliny
NA
ziarno
wydzielnicze
PNMT
A
Enzymy:
TH – hydroksylaza tyrozyny
DDC – dekarboksylaza DOPA
DBH – β-hydroksylaza
dopaminy
• noradrenalina (NA) jest pochodną tyrozyny i może zostać przekształcona
w adrenalinę (A) przez enzym, metylotransferazę (PNMT)
• w ziarnie wydzielniczym adrenalina i noradrenalina są związane
z białkami - chromograninami
Naczynia włosowate kory
i rdzenia nadnerczy mają
taki sam układ jak komórki.
Krew przepływa od torebki
poprzez korę do rdzenia.
Kora nadnerczy wpływa
na czynność rdzenia poprzez
naczynia krwionośne:
glukokortykoidy produkowane
w korze dostają się do rdzenia,
gdzie aktywują PNMT
i pobudzają konwersję
noradrenaliny w adrenalinę
6
