Polipeptitler ve proteinler Aminoasitlerden türeyen hormonlar

Transkript

1 Hormon Analizleri

2 Polipeptitler ve proteinler Polipeptit hormonlar suda çözünür, plazmada serbest olarak taşınır ve konsantrasyonları çok hızlı değişim gösterir. Plazma yarı ömürleri genellikle dakika arasında değişir. Aminoasitlerden türeyen hormonlar Bu hormonların yarı ömrü, proteine bağlı olup olmadıklarına göre değişir. Örnek: Tiroksin üç farklı bağlanma proteinine bağlı olarak dolaşımda bulunur ve yarı ömrü hemen hemen bir hafta kadardır. Epinefrin ise dolaşımda serbest halde bulunur ve yarı ömrü bir dakikadan azdır.

3 Doymamış yağ asidi türevi hormonlar (prostoglandinler) Düz kasları uyarıcı, özellikle uterus kontraksiyonlarını başlatıcı etkiye sahip, vücudun çeşitli organ, doku ve salgılarında bulunan yağ asidi ve türevlerinden ibaret bileşikler grubudur. Hormonların Sentezi ve Kana Salınımı Hormonların yapımı ve organizmanın hormonlara ihtiyacı arasındaki dengeyi sağlamak için birkaç mekanizma vardır. Genellikle hormonlar, özel bir bezden kana salındıktan sonra kan yoluyla etki edeceği hedef dokuya taşınır. Hormonların sentezi ve kana salınımları hiyerarşik bir düzen içinde meydana gelir. Bu düzenin en üst basamağında hipotalamus yer alır.

4 Hipotalamusa gelen herhangi bir sinirsel uyarı, bu bölgeden releasing factor (serbestleştirici faktör) denen, bundan sonraki mekanizmayı başlatan çok az miktarlardaki özel hormonların salınımına yol açar. Bu hormonlar, sinir lifleri aracılığı ile hipofiz ön lobuna ulaşır. Hipotalamustan salgılanan her salgılama faktörü, hipofiz ön lobundan özgül bir hormonun salınımına yol açar. Hipofiz bezinden salınan bu hormonlar, kan yolu ile hedef dokulara kadar giderek özgül fonksiyonlarını yapar. Genellikle bu özgül fonksiyon, hedef dokunun kendi özel hormonunun sentezini ve salınımını uyarma şeklindedir.

5 Hipotalamus sadece uyarıcı hormonların salınımına yol açmaz; aynı zamanda hormone salınımını yavaşlatıcı hormon veya faktörlerinin salınımında da rol oynar. Hipofiz arkalob hormonları olan oksitoksin ve vazopressin, (antidiüretik hormon) hipotalamusta sentez edilerek hipotalamushipofiz arasındaki sinir yolları ile hipofiz arka lobuna taşınır ve burada sinir lifçiklerinden, bu sinir lifçiklerinin üzerinde bulundukları kapiller kan damarları içerisine salınır. Bu iki hormon, nöyrofizin denen taşıyıcı bir protein aracılığı ile hipofize ulaştırılır.

6 İç Salgı Bezleri ve Hormonları Bu hormonlar; hipofiz bezi, tiroid bezi, paratiroid bezi, böbrek üstü bezleri ve eşeysel bezlerden salgılanır. Hipofiz Bezi Hormonları Hipofiz bezi, beyin tabanında nohut büyüklüğünde, 0,5 gram ağırlığında bir bezdir. Hipofiz bezinin hormon salgılayabilmesi için hipotalamusun salgılatıcı kimyasal maddeler salgılaması gerekir. Salgılanan bu maddeler, kan yolu ile hipofize gelir; böylece hipofiz bezi uyarılarak hormon salgılanmaya başlar. Hipofiz bezi; ön, ara ve arka lob olmak üzere üç loba ayrılır. Her lob farklı hormonlar salgılar.

7 Bu hormonlar diğer salgı bezlerini uyarır ve denetler. Bu yüzden hipofiz bezi, vücut çalışmasını yönetici ve denetleyici etki gösterir. Hipofiz Bezi Ön Lob Hormonları Hipofiz bezi ön lob hormonları; growth hormon, adrenokortikotropik hormon, tiroid uyarıcı hormon, folikül uyarıcı hormon, luteinize edici hormon ve prolaktin olmak üzere altı tanedir. Growth Hormon (GH)= Somatotropik Hormon (SH) Bu hormona; büyüme hormonu, somatotropik hormon veya sadece somatotropin de denir.

8 Büyüme hormonu, hipofizin asidofilik hücrelerinin bir alt sınıfı olan somatotroplarda sentezlenir. Somatotroplar, bezde en bol bulunan hücrelerdir. Hipofizde GH konsantrasyonu diğer hipofiz hormonlarının miktarlarından çok daha yüksektir. Büyüme hormonu, isminden de anlaşılacağı gibi vücutta büyüme yeteneğinde olan bütün dokuların büyümesini ve gelişmesini sağlar. GH postnatal büyüme ve normal karbonhidrat, lipit, azot ve mineral metabolizması için gereklidir. GH aminoasitlerin kas hücrelerine naklini artırır ve transport etkisinden bağımsız bir mekanizma ile protein sentezini de arttırır.

9 Yağların mobilizasyonunu artırarak kullanılışlarına imkân sağlar. Büyüme hormonu çocukluk çağında yetersiz olursa cücelik hali meydana gelir. Genelde asidofil bir tümörden kökenini alan GH fazlalığı epifiz plakları kapanmadan önce ortaya çıkarsa Gigantizme (devlik hali) neden olur; çünkü uzun kemiklerin büyümesi söz konusudur. Büyüme hormonunun salınımı Rapid Eye Movement REM (gözlerin kapalı iken hızlı hareket etmesi) uykusu sırasında olur.

10 Adrenokortikotropik Hormon (ACTH) Hipofizin ön lob hormonlarından olan adrenokortikotropik hormon, diğer hipofiz ön lob hormonlarında olduğu gibi hipotalamustan salgılanan Kortikotropin Releasing (salgılatıcı) Faktör (KRF) olarak adlandırılan maddenin etkisi altındadır. ACTH böbrek üstü bezinin korteks kısmının gelişimini ve buradan steroid yapısındaki hormonların salgılanmasını uyarır. ACTH salınımı ile korteksden dört hormonun salınımı uyarılır. Kortizol, kortikosterol ve daha az olmak üzere kortizon ve deoksikortikosterondur. ACTH nın biyokimyasal etkisi, hücre zarına bağımlı bir enzim olan adenil siklaz aktivasyonu ile c-amp oluşumunu kolaylaştırmak şeklinde olur.

11 Hipofizden aşırı ACTH üretimi veya bir tümörden ektopik üretim Cushing Sendromu ile sonuçlanır. ACTH düzeyleri sabahları artar; yaklaşık de pik yapar; gün içerisinde yavaşça düşer ve gece yarısı civarında en düşük değeri bulur. Tiroid Stimülan (Uyarıcı) Hormon (TSH) Tiroid bezinde hormon yapımını ve bu hormonların kana geçişini uyarır, hızlandırır. TSH sekresyonu gece yarısından hemen önce en yüksek değerdedir. Follikül Stimule Edici Hormon (FSH) Hipofiz bezinin ön lobundan salınan FSH, overlerde folliküler hücreler, testiste sertoli hücreleri olmak üzere kendisine ait hedef hücrelerin plazma membranlarındaki spesifik reseptörlerine bağlanır.

12 Bu, adenil siklazın aktivasyonu ve artmış c-amp üretimi ile sonuçlanır. Östrojen sekresyonunda temel stimulus olan FSH, kadınlarda folliküllerin olgunlaşmasını sağlar ve ovulasyona (döllenme) hazırlar. Eksikliğinde adet kanamalarında düzensizlik ve kısırlık görülür. Luteinize Eden Hormon (LH) LH, spesifik plazma membran reseptörlerine bağlanır ve korpus luteum hücrelerinden progesteron, leydig hücrelerinden testosteron üretimini uyarır. Bu hormon, follikülün olgunlaşması ve yumurtanın follikülden dışarı çıkması için gereklidir. Luteinize eden hormon bulunmazsa ovulasyon son safhasına erişemez.

13 Prolaktin Hormonu (PRL-LTH) Bu hormon anterior hipofizde asidofilik hücreler olan laktotroplar tarafından salgılanır. Bu hücrelerin sayısı ve büyüklüğü gebelik esnasında çarpıcı biçimde artış gösterir. PRL memelilerde laktasyonun (memeden süt salgısı) başlamasını ve devamlılığını sağlar. Fizyolojik düzeyleri sadece dişi cinsiyet hormonları tarafından daha önceden uyarılmış meme dokusu üzerine etkili olur; ancak aşırı düzeyleri overektomili dişi veya erkeklerde meme gelişimini uyarabilir. Kemiricilerde, PRL korpus luteumun devamlılığını sağlayabilir; bundan ötürü luteotrop hormon (LTH) olarak isimlendirilir.

14 Prolaktin salgılayan hücrelerin tümörleri, kadınlarda amenoreye (adet kanının kesilmesi) ve galaktoreye (her iki memeden gebelik ve emzirme dönemleri dışında kendiliğinden süt gelmesi) neden olur. PRL erkekte jinekomasti (memelerin büyümesi) ve empotans (iktidarsızlık) ile ilişkilidir. Hipofiz Bezi Ara Lob Hormonu Hipofiz bezinin orta lob denilen ara kısmından, melanositleri stimüle eden hormone (MSH) salınır. Melanositleri Stimüle Eden Hormon-MSH Alfa ve beta şekilleri bulunan bu hormon ciltte melanositler aracılığı ile melanin dediğimiz pigmentlerin depo edilmelerini artırır.

15 Glukokortikoidlerin yetersiz üretildiği Addison hastalığında artmış plazma MSH aktivitesi ile ilişkili hiperpigmentasyon bulunur. Hipofiz Bezi Arka Lob Hormonları Hipofiz bezinin arka lobundan vazopressin antidiüretik hormon (ADH) ve oksitosin olmak üzere iki aktif hormon salgılanır. Bu hormonlar hipofizde nörofizin I ve II diye adlandırılan iki proteinle birlikte bulunur.

16 Vazopressin (Antidiüretik Hormon - ADH) Farmakolojik miktarlarda uygulandığında, kan basıncını yükseltici yeteneğinden ötürü orijinal olarak vazopressin denilen hormon, distal renal tüplerden suyun geri emilimini artırıcı çok önemli fizyolojik etkisinden ötürü daha uygun olarak antidiüretik hormon (ADH) diye isimlendirilmiştir. ADH hipotalamusta üretilir ve aksoplazmik akım yoluyla uygun uyarılar olduğu zaman dolaşıma salınacağı arka hipofizdeki sinir uçlarına taşınır. ADH nörofizinler denen spesifik taşıyıcı proteinler ile ilişkili olarak aksonlar boyunca taşınır. ADH böbrek tubuluslarını etkiler.

17 Suyun böbreklerden geri emilmesini düzenleyerek su ve elektrolit dengesinin korunmasında görev alır. Antidiüretik hormon, yetersiz salgılanırsa böbreklerden su geri emilemez ve organizma fazla su kaybeder, günlük idrar miktarı artar ve kişi aşırı derecede su içer. Bu hastalığa, diabetes insipidus (şekersiz şeker hastalığı) denir. Düz kasların kasılmasını düzenler. Küçük atardamarların etrafındaki kasların kasılmasını sağlar ve kan basıncının yükselmesine neden olur. Yine ADH nın uygunsuz sekresyonu muhtelif tümörlerin (genelde akciğer tümörleri) ektopik üretimi ile ilişkili olabileceği gibi beyin hastalıkları, pulmoner enfeksiyon veya hipotiroidi ile de bağlantılı olabilir.

18 Oksitosin Oksitosin, hipotalamusta üretilir ve aksoplazmik akım yoluyla uygun uyarılar olduğu zaman dolaşıma salınacağı arka hipofizdeki sinir uçlarına taşınır. Oksitosin nörofizinler denen spesifik taşıyıcı proteinler ile ilişkili olarak aksonlar boyunca taşınır. Oksitosin sekresyonunun regülasyonu (düzenlenmesi), meme uçlarının uyarılması sonucu oluşan nöral impulslar oksitosin salgılanışı için primer uyarılardır. Vajinal ve uterusa ait gerilmeler sekonder stimuluslardır. PRL oksitosin açığa çıkaran pek çok uyarı sonucu salgılanır ve oksitosinin bir bölümünün PRL salgılatıcı faktör olduğu öne sürülmüştür.

19 Oksitosinin etki mekanizması bilinmemektedir. Uterus düz kaslarının kontraksiyonuna neden olur ve insanlarda farmakolojik miktarlarda doğum travayını başlatmak için uygulanır. Muhtemel fizyolojik rolü, meme bezinden süt açığa çıkışını uyarmaktır. Tiroid Bezi Hormonları: Tiroid bezi, boynun ön kısmında, H şeklinde gr ağırlığında bir endokrin bezdir. Bu bezden tiroksin ve kalsitonin hormonları salgılanır. Tiroksin: Gen okunması, doku farklılaşması ve genel geliģmeyi düzenleyen bu hormon tiroid bezinde sentezlenip kana verilir.

20 Bu hormonun yapısında iyot ve tirozin denilen aminoasit bulunur. Tiroid hormonları trioglobulin şeklinde depo edilir. Hidroliz edildiğinde triiyodotironin (T3) ve tetra iyodotironin e (T4) parçalanır. Normal tiroidde bu hormonlar birkaç haftalık gereksinimi sağlıyacak miktarda bulunur. Tiroid hormonlarının genel metabolik işlevi oksijen sarfiyatını artırmaktır. Tiroksin hormonunun belirli bir miktarda salgılanması sayesinde vücut hücrelerinin çalışma hızları hep dengede tutulur. Tiroksin büyüme hormonu ile işbirliği yaparak büyüme çağında hücrelerin bölünme hızlarına etki ederek sağlıklı bir şekilde gelişmesini sağlar. T3 ve T4 sentezi azalmasını telafi etmek için bezin çok çalışması sonucu büyümesine basit guatr denir. İki ana nedeni

21 Bunlar iyot eksikliği ve genetik kusurlardır. Kalsitonin Tiroid bezi ve paratiroidler tarafından salgılanan kalsitonin kanda kalsiyum miktarı yükselince, kalsiyumun kemiklere geçişini düzenler. Böylece kan kalsiyumunu düşürür, bunun yanında kan fosfatlarının da düşmesine neden olur. Kalsitoninin az salgılanması kemik dokusunu zayıflatır. Paratiroid Bezi Hormonları Tiroid bezinin arka tarafında, bölünmüş bezelyeler büyüklüğünde dört küçük bezden oluşur. Parathormonu salgılar.

22 Parathormon Kan kalsiyum düzeyinin yükselmesine yol açan protein yapısında bir hormondur. 84 amino asitten oluşur. Parathormon başlıca üç organ üzerine etki yapar. Bunlar böbrekler, kemikler ve gastrointestinal kanaldır. Kanda kalsiyum düzeyinin normal sınırlar içinde kalmasını düzenler. Kanda kalsiyum düzeyi normalde % 10 mg kadardır. Bu değer 7 mg ın altına düştüğü zaman, parathormon devreye girer; kalsiyum iyonlarının kemikler tarafından alınmasını, bağırsaklardan emilmesini ve böbreklerden geri emilmesini artırır; fosfatların böbreklerden atılımını sağlar.

23 Parathormon fazla salgılanırsa kemikten kana fazla kalsiyum geçer. Kemikler zayıflar. Kaslar uyarılara geç cevap verir ve kaslarda tetani görülür. Parathormon az salgılanırsa kanda kalsiyum miktarı normalin altına düşer. Kaslarda kramplar ve titremeler görülür. Böbrek Üstü Bezi Hormonları Böbrek üstü bezi, böbreklerin üst kısmına yapışmış üçgene benzer, sarımtrak renktedir. Bezin iç kısmına medulla, dış kısmına ise korteks denir. Medulladan adrenalin (epinefrin), noradrenalin (norepinefrin) hormonları ve bunların yapımında kullanılan dopamin salgılanır. Adrenalin, noradrenalin ve dopamine katekolaminler denir.

24 Katekolaminlerin %80 ni adrenalindir. Korteks tarafından ise aldosteron, kortizol ve cinsiyetle ilgili çeşitli hormonlar salgılanır. Adrenalin (Epinefrin) Adrenalin, sürrenal bezin medullası içinde sentez olur ve granüller halinde depo edilir. Kan dolaşımı yolu ile uzak organlar üzerine etki eder. Adrenalin genellikle; soğuk, yorgunluk, Şok, dövüş- kaçış durumlarında salgılanır. Adrenalin, iskelet kaslarının arteriollerinde vazodilatasyona neden olur. Deri mukoza membranlarının ve organların arteriollerinde vazokonstriksiyon meydana getirir.

25 Adrenalin, kalp kasının uyarılmasını, kasılma oranını ve gücünü, kalp debisini arttırır. Epinefrin, mide, barsak, bronşiyaller ve idrar kesesinin düz kaslarında relaksasyon (gevşeme) ile birlikte, mide ve idrar kesesi sfinkterlerinde (vücuttaki bir deliği çevreleyen halka şeklindeki kas,kasılıp gevşeyerek deliğin açılıp kapanmasını sağlar) kasılmaya neden olur; ayrıca karaciğerde glikojenin yıkılmasını uyarır, kan glukoz düzeyini yükseltir. Karaciğer ve iskelet kasında glikojenolizisi, yağ dokusunda lipolizisi uyarır. Noradrenalin: Adrenal medullada kromafin hücrelerinde sentezlenir ve granüller halinde depolanır. Karaciğer ve iskelet kasında glikojenolizisi, yağ dokusunda lipolizisi uyarır.

26 Damarların büzülmesini uyararak kan basıncını yükseltici etki gösterir. Aldosteron Elektrolit metabolizmasını düzenleyen hormonların % 95 i aldosterondur. Aldosteronun spesifik taşıyıcı proteini yoktur. Bu hormon, böbrekler yolu ile elektrolit ve su dengesinin korunmasında rol oynar. Aldosteron yetersiz salgılandığında; kan basıncı düģer, doku sıvısı azalı, sodyum ve potasyum iyon derişimi bozulur, kaslar yorulur. Aldosteron fazla salgılanırsa kan basıncı ve doku sıvısı artar.

27 Kortizol Korteksde sentezlenen kortizol, plazmada proteine bağlı ve serbest formlarda dolaşıma katılır. Kortizol sekresyonu ACTH ya bağımlıdır; bu da kortikotropin salgılatıcı hormone (CRF) tarafından düzenlenir. Kortizolün protein, karbonhidrat ve yağ metabolizmasında rolü vardır. Proteinlerden glikoz yapımını uyarıcı ve kan glikozunu yükseltici etki gösterir. Elektrolit dengesinde rol oynar. Pankreas Bezi Hormonları Pankreasın langerhans adacıklarının alfa ve beta hücreleri tarafından insülin ve glukagon hormonları salgılanır.

28 İnsülin Pankreasın langerhans adacıklarının β hücreleri tarafından salgılanır. İnsülinin en önemli fonksiyonu, kan glikoz düzeyini düşürmesidir. İnsülinin etkileri; Glikozun hücreye girişini artırır. Diyetle alınan glikozun kullanımını artırır. Glukoneogenezisi yavaşlatır. İnsülin antilipoliktir. (Lipitlerin mobilize edilmesini engeller) Protein sentezini artırır. Hücre replikasyonunu (çoğalması) hızlandırır.

29 Glukagon Glukagon pankreasın langerhans adacıklarının α hücreleri tarafından salgılanır. İnsüline ters etki yapan yani kan şekerini yükselten protein yapısında bir hormondur. Glukagon kan şekerini yükseltmedeki etkisini iki yoldan gerçekleştirir. Bunlardan birincisi glikojenolizisi uyarmak, ikincisi glukoneogenezisi hızlandırmak şeklindedir.

30 Gebelikte Tarama Testleri ve β -HCG Bazı genetik hastalıklarda kanda dolaşan β-hcg hormonunun ölçülmesi, bebeğin sağlığı açısından indirekt bulgular verebilmektedir. Hamilelikte tarama testlerinden ikili test (β-hcg ve PAPP-A) 11. ve 14. hamilelik haftaları arasında yapılmaktadır. Bu dönemlerde Down sendromu gibi bir takım genetik anomalilerde kanın serumunda dolaşan serbest β- HCG değerleri normalin iki katına kadar çıkar. Yine hamilelik haftalarında yapılan üçlü tarama testlerinde de (β-hcg, Alfa-feto protein, Estriol/ ue3) β-hcg değerinin normalin üzerinde olması, Down sendromu açısından risk oranını arttırmaktadır.

31 Hormon Analiz Metotları Hormonlar, kanda çok düşük miktarlarda bulunan maddelerdir. Bu yüzden hormon analizleri çok hassas analiz metotları ve ileri teknoloji gerektirmektedir. Günümüzde hormon analizlerinde kullanılan metotlar; Radyoimmunoassay, (RİA) Enzim immunoassay, (ELİSA veya EİA) Fluoresan immünoassay, (FİA) Lüminesan/ LİA (Lüminesan veren maddenin uyarılması kimyasal yolla yapıldığında Kemilüminesan, elektrik enerjisi ile yapıldığında elektrokemilüminesan immünoassay adını alır) dır.

32 Bu yöntemlerin ortak noktası, aranan maddeye karşı bir antikor ihtiva etmesi ve ortamda bir iģaretleyici olmasıdır. Deney sonunda bu iģaretleyicilerin miktarı ölçülerek madde miktarı hesaplanır.