Endokrinpathophysiologie Einführung in die Endokrinpathophysiologie

LITERATUR Taschenkompendium = kein Lehrbuch! zT. Sehr gute Überblicksgrafiken Gut, um sich einen Überblick größerer Zusammenhänge zu verschaffen Ungeeignet, kausale Zusammenhänge im Detail zu erklären!

LITERATUR

Endokrinologie: Die Lehre der Hormone endo = innen, krinein = abscheiden hormao, gr. = antreiben; Ernest Starling 1905: “Hormon” Sekretin: Duodenum, Lieberkühn-Krypten, pH-Wert des Duodenums durch Regulation von Magensäurepufferung mittels Bicarbonat; Entdeckung der Darmperistaltik; Entdeckung der H2O- und Elektrolytreabsorption im distalen Nierentubulus

Hormone: definiert durch WEG der Wirkung: endokrine Informationsübertragung parakrin: direkt von Zelle zu Zelle autokrin: auf die Produktionszelle zurückwirkend

Prinzip des „Signalings“ Welche Signale werden übertragen?  Regulation der „4 besonderen Leistungen“ einer Zelle 1: Teilungsfähigkeit: 2: Gowth arrest: 3: Differenzierte Leistung 4: Eintritt in die Apoptose

Hormon / Neurotransmitter = Botenstoff  4 Signalkategorien entsprechend den 4 Zellleistungen 1: Mitogene: 2: Differenzierungsfaktoren 3: Die differenzierte Leistung modifizierende Faktoren: Apoptosis inducer: also Glucocorticoids! 4: Apoptose induzierende Faktoren CAVEAT: viele Substanzen fallen in mehrere dieser Kategorien!

Wirkungsweise von Hormonen/ Neurotransmittern Ligand = primärer Bote = 1st messenger Rezeptorprotein: Schlüssel-Schloss-Prinzip Lat: recipio, recipere, recēpī, receptum 2 Typen von Rezeptorproteinen: a) Membranrezeptoren b) intrazelluläre Rezeptoren Adrenozeptor mit endocrine disruptor

Hormon / Neurotransmitter-Rezeptortypen:

Endokrine Pathogenese: Loss of number Loss of function Gain of number Gain of function  gain of new function

Endokrine Pathogenese: Bypassing http://www.computerbase.de/lexikon/Signaltransduktion Tumor promoting agents: Endocrine Disruptors:

Pathogenese-Wege endokriner Gewebe: Funktionsverlust Normale Funktion Überschießende des Gewebes Funktion Wachstum Agenesie, Aplasie Euplasie: normale Zellzahl Hyperplasie  Tumor (Mitosen) Differen-: Dysgenesie, Ektopie normale Differenzierung Dysplasie: Entdifferenz. zierung Hypoplasie  Tumor Differenzierte: Insuffizienz Normale Syntheseleistung Hyperaktivität Leistung Apoptose: Hyperplasie, Tumor normale Lebensspanne Hypoplasie, Atrophie

6 Möglichkeiten für Pathogenese im Rahmen von Hormonproduktion und Wirkung 1: Biosynthese: 2: Speicherung 3: Transport 4: Bindung an Rezeptorprotein der Zielzelle 5: Umsetzung des hormonellen Signals durch Ablauf der intrazellulären Signaltransduktionskaskade 6: Abbau des Hormons in bestimmtem Zeitrahmen

Klassische Hormondrüsen Thymosin Thymosin-beta-4: immunsuppressiv, von Cortisol indizierte Sekretion; auch ausserhalb des Thymus gebildet

Endokrine Gewebe: Drüsenzellen - vesikuläre Sekretabgabe: - avesikuläre Drüsenzellen:

Drüsenzellen und andere Hormone bildende Zellen 1: Klassische Hormondrüse: Organ, das zum Großteil aus vesikulären oder avesikulären Drüsenzellen aufgebaut ist: Thyreoidea Follikelphasen:  Follikelgröße: Epithelien: aktive Phase: Sekretbildung, Ruhezustand: Sekretstapelung

Hormone sezernierende Nervenzellen im Gehirn: zusammengefaßt in Drüsenstrukturen: Neuro-Hypophyse Distinkte neuroendokrine Hirnregionen: Epiphyse: Glandula pinealis, Zirbeldrüse Erasistratos v. Keos (305-250): Epiphyse=Ventil, dass den Fluss der Erinnerungen kontrolliert, Schueler v. Hippocrates – ATOM Theorie Heilte den Sohn von Koenig Seleukos – Antiochus I, der in Liebe zu seiner Stiefmutter Stratonike verfallen

Hormone sezernierende Nervenzellen peripher: eingestreute neuroendokrine Zellen, zT. ohne axonale Fortsätze parafollikuläre C-Zellen der Schilddrüse:  chromaffine Nebennierenmarkzellen:  Enterochromaffine Zellen des Darmtraktes:  Endokrine Zellen des Magen- und Darmtraktes: Johann Nathanael Lieberkühn (1711-1756) Duenndarm, Dickdarm Paneth-Koernerzellen: merokrine Druesen; Peptidasen  Plazentazellen:  Karotiskörper-Typ-1-Zellen:  Melanoblasten der Haut:

“Gewebshormone” periphere Synthese in nicht-neuronalen Zellen, parakrin und endokrin Vasodilatation, Nozizeption, Entzündung, Angiogenese einige agieren auch im Hirn als Neurotransmitter/modulator Histamin, Serotonin (5-OH-Tryptamin):  Angiotensin I/II:  Leptin:  Kinine:  Ghrelin (Growth hormone release inducing peptide):  Somatomedine/Insulin-like growth factors,  Erythropoietin (EPO):  Calcitriol:  Prostaglandine:  Leucotriene:

Signalling: Rezeptor-Ligand-induzierte Signaltransduktion 1: Membran-Rezeptoren: fix in der Membran verankert 1.1. Heptahelikale Transmembran-Rezeptoren: 7 TM-Rezeptoren, „serpentine receptors“ Hormon =1st messenger G-Protein-coupled receptor GPCR 2nd messenger-Systeme: G-Protein = Heterotrimer (1) Bindung des G-Proteins. (2) Ligandenbindung. (3) Aktivierung des Rezeptors. (4) Aktivierung des G-Proteins. (5) Dissoziation des G-Proteins und Signaltransduktion. (6) Regeneration des G-Proteins.

Diagnostik/Therapie: Nachweis von heptahelicalen TM-R’s Somatostatin-Rezeptor: sst2a https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16327437

1: Membran-Rezeptoren: fix in der Membran verankert 1.2. Hormonrezeptoren mit Tyrosinkinase-Aktivität 4 Untereinheiten Phosphorylierung = Veresterung Multiple Effekte!

1: Membran-Rezeptoren: fix in der Membran verankert 1.3. Hormonrezeptoren mit Tyrosinkinase-Aktivität Einkettige Varianten: PDGF, VEGF, EGF PDGF-R VEGF-R HER2/neu, ErbB-2, EGF-R, CD340

1: Membran-Rezeptoren: fix in der Membran verankert 1.4. Hormonrezeptoren mit Serin-/Threoninkinase-Aktivität zB. TGF-ß-R (transforming growth factor beta receptor) 1.5. Membranständige Guanylat-Zyklasen z.B. ANP-Rezeptor: Tumoren, einmal vorhanden, supprimieren mittels TGF beta das Immunsystem

1: Membran-Rezeptoren: fix in der Membran verankert 1.6. Membranrezeptoren mit Januskinase (JAK)-STAT-Signalling

2. Intrazelluläre Rezeptoren für lipophile Liganden HSP: heat shock protein HRE: hormone response element