Hormon Nedir, Nasıl Çalışır, Ne İşe Yarar? Endokrin Bezler ve Salgıladıkları Hormonlar Nelerdir?

Bitki ve hayvan hücrelerinde, endokrin bezler tarafından salgılanan hormonlar, hedef hücrelere ve dokulara giderek temel vücut fonksiyonlarını kontrol eden vücudun haberci kimyasallarıdır. Hormonlar, vücut fonksiyonlarının ve süreçlerinin farklı yönlerine etki ederler. Bunlardan bazıları şunlardır:

• Gelişim ve büyüme,
• Gıda maddelerinin metabolizması,
• Cinsel işlev, üreme gelişimi ve sağlığı,
• Bilişsel işlev ve ruh hali,
• Vücut ısısını korumak,
• Açlığı ve susuzluğu düzenlemek.

Her hormonun vücutta kendine özel reseptörleri bulunur. Belli bir hormon vücudun tüm hücrelerine ulaşmak ile birlikte, sadece bazı hücrelerin o hormon için reseptörleri bulunmaktadır. Böylelikle bir hormona karşı tepki sadece o hormona özel reseptörler içeren hedef hücreler tarafından verilirken, diğer hücreler etkilenmezler.

Spesifik bir hormon için reseptörler birçok farklı hücrede bulunabilir veya az sayıda özelleşmiş hücre ile sınırlı olabilir. Örneğin, tiroid hormonları birçok farklı doku tipine etki ederek vücuttaki metabolik aktiviteyi uyarır. Hücreler aynı hormon için birçok reseptöre sahip olabilir, ancak çoğu zaman farklı hormon türleri için de reseptörlere sahiptir. Bir hormona yanıt veren reseptörlerin sayısı, hücrenin o hormona duyarlılığını ve sonuçta ortaya çıkan hücresel yanıtı belirler. Ek olarak, bir hormona yanıt veren reseptörlerin sayısı zamanla değişebilir, artan veya azalan hücre duyarlılığı ile sonuçlanır.

Biyoloji Sitesi

Hormon, reseptör proteinine bağlanır ve sonuçta hücre tipine özgü tepkilere yol açan bir sinyal iletim mekanizmasının aktivasyonu ile sonuçlanır. Reseptör bağlanması, hücresel aktiviteyi değiştirerek normal vücut süreçlerinde bir artış veya azalmaya neden olur. Protein reseptörünün hedef hücre üzerindeki konumuna ve hormonun kimyasal yapısına bağlı olarak hormonlar, hücre içi hormon reseptörlerine bağlanarak ve gen transkripsiyonunu modüle ederek veya dolaylı olarak hücre yüzeyi reseptörlerine bağlanarak ve sinyal yollarını uyararak değişikliklere aracılık edebilir.

Vücudumuzda etkili olan hormonların temel özellikleri kabaca şu şekilde sıralanabilir;

• Hormonların, biyolojik etkinlikleri için düşük konsantrasyonları yeterlidir; serumda nanomol (nmol) veya pikomol (pmol) düzeylerinde bulunurlar. Nano, mol gibi temel bir birimin milyarda biri, piko ise temel birimin trilyonda biridir.
• Aynı hormon farklı bezler tarafından üretilebilir. Örneğin, hem yumurtalıklar hem de böbrek üstü bezler östrojen hormonu salgılamaktadır.
• Bir hormonun etkisi, hedef hücrenin konumuna, bireyin cinsiyetine ve türe bağlı olarak farklılık gösterebilir. Örneğin, bir kadının yumurtalıklarında salgılanan östrojen, rahmi altı aylık döngülerine hazırlarken, aynı hormon kemik hücrelerine bağlanarak kemiğin güçlenmesini sağlar.
• Hormonlar, bir hücrenin çekirdeğine bağlanarak gen ekspresyonunu etkileyebilir. Yani hormonlar, spesifik proteinler yapmak üzere önceden programlanmış belirli genleri çalıştırır. Bu proteinler, hücrenin yeni bir şekilde tepki vermesine (büyüme, salgılama, metabolize etme vb.) neden olur.

Hormon Çeşitleri

Vücut içinde homeostazı sürdürmek, birçok farklı sistem ve organın koordinasyonunu gerektirir. Komşu hücreler arasındaki ve vücudun uzak bölgelerindeki hücreler ve dokular arasındaki iletişim, hormon adı verilen kimyasalların salınmasıyla gerçekleşir. Hormonlar, bu kimyasalları hedef hücrelerine taşıyan vücut sıvılarına (genellikle kana) salınır. Bir sinyal hücresinden bir sinyal veya ligand için bir reseptörü olan hücreler olan hedef hücrelerde, hormonlar bir tepki ortaya çıkarır. Hormon salgılayan hücreler, dokular ve organlar endokrin sistemi oluşturur.

İnsan vücudunda pek çok farklı hormon olmasına rağmen kimyasal yapılarına göre lipid türevi, amino asit türevi ve peptit hormonları olmak üzere üç sınıfa ayrılabilirler. Lipid türevli hormonların ana ayırt edici özelliklerinden biri, amino asit türevli ve peptit hormonlarının aksine, plazma membranları boyunca yayılabilir olmalarıdır.

Lipit Türevli Hormonlar

Lipid hormonlarının çoğu kolesterolden türetilir ve bu nedenle yapısal olarak kolesterole benzerler. İnsanlarda lipid hormonlarının birincil sınıfı steroid hormonlarıdır. Kimyasal olarak bu hormonlar genellikle ketonlar veya alkollerdir; kimyasal isimleri alkoller için "-ol" veya ketonlar için "-on" veya "-en" ile bitmektedir. Steroid hormonlarının örnekleri arasında östrojen ve androjen hormonu yer alır. Bu iki hormon sırasıyla kadın ve erkek üreme organları tarafından salgılanır. Diğer steroid hormonları, diğer bazı androjen türleri ile birlikte adrenal bezler tarafından salınan aldosteron ve kortizol içerir. Steroid hormonları suda çözünmezler ve kandaki taşıyıcı proteinler tarafından taşınırlar. Sonuç olarak peptit hormonlardan daha uzun süre dolaşımda kalırlar. Örneğin, kortizolün yarılanma ömrü 60 ila 90 dakika iken, amino asit türevi bir hormon olan epinefrinin yarılanma ömrü yaklaşık bir dakikadır.

Open Text BC

Amino Asit Türevli Hormonlar

Amino asitten türetilen hormonlar, tirozin ve triptofan amino asitlerinden türetilen nispeten küçük moleküllerdir. Bir hormon bir amino asitten türetilirse kimyasal adı "-in" ile biter. Amino asitten türetilen hormonların örnekleri arasında adrenal bezlerin medullasında sentezlenen epinefrin ve norepinefrin ve tiroid bezi tarafından üretilen tiroksin bulunur. Beyindeki epifiz bezi, uyku döngülerini düzenleyen melatonin yapar ve salgılar.

Open Text BC

Peptid Hormonları

Peptit hormonlarının yapısı, bir polipeptit zincirinin (amino asit zinciri) yapısıdır. Peptit hormonları, beyinde üretilen ve arka hipofiz bezinde kana salınan vazopressin (antidiüretik hormon) ve oksitosin gibi kısa polipeptit zincirli molekülleri içerir. Bu sınıf ayrıca hipofiz tarafından üretilen büyüme hormonları gibi küçük proteinleri ve hipofiz tarafından üretilen folikül uyarıcı hormon (FSH) gibi büyük glikoproteinleri içerir.

İnsülin gibi salgılanan peptitler, onları sentezleyen hücrelerde veziküllerde depolanır. Daha sonra insülin durumunda yüksek kan şekeri seviyeleri gibi uyaranlara yanıt olarak salınırlar. Amino asitten türetilen ve polipeptit hormonları suda çözünür ve lipidlerde çözünmez. Bu hormonlar hücrelerin plazma zarlarından geçemezler; bu nedenle reseptörleri hedef hücrelerin yüzeyinde bulunur.

Open Text BC

Hormonların Kimyasal Sınıfları

Hormon molekülleri birbirleri arasında boyut ve kimyasal özellikler bakımından oldukça değişiklik gösterir. Bu farklılıklar ile üç ana kimyasal hormon sınıfı oluşturulmuştur; polipeptidler, steroidler ve aminler. Bir polipeptid hormonu olan insülin tek bir uzun polipeptid zincirinden oluşmuşmaktadır. Kortizol ve ekdisteron gibi steroid hormonlar birbirine kaynaşmış dört karbon halkası içeren lipidlerdir. Hepsi yapılarının merkezinde kolesterol steroidini barındırır. Epinefrin ve tiroksin amin hormonları olup her biri tek bir amino asit olan tirozin veya triptofandan sentezlenmektedir.

Hormonlar birbirlerinden ayırıcı sulu ve yağca zengin ortamlarda çözünürlükleri ile de farklılık gösterirler. Polipeptid ve çoğu amin hormonları suda çözünürler. Yağda çözünmeyen bu hormonlar, hücrelerin plazma zarlarından geçemezler. Taşıdıkları bilgiyi hücredeki reseptörlere bağlanarak, hücre içi yollardan hücre çekirdeğine iletirler. Steroid hormonlar ve tiroksin gibi çoğunlukla polar olmayan diğer hormonlar bunun tersi olarak, yağda çözünüp hücre zarlarından kolaylıkla geçmektedirler. Yağda çözünen hormonların reseptörleri tipik olarak sitoplazmada ya da çekirdekte yer almaktadır.

Yazının ilerleyen bölümlerinde bu hormon tiplerinin hücrelere nasıl etki ettikleri mekanizmalara değinilecektir; ancak yazının şimdiki kısmında hormonların adlandırılması ile işlevlerine değineceğiz.

Hormonların Adları ve İşlevleri

Bir önceki paragraflarda bahsettiğimiz üzere farklı hormonların vücut üzerinde farklı etkileri vardır. Bu hormonlardan bazıları bir süreci başlatmak veya durdurmak için çok kısa sürede etki ederken, bazı hormonlar etkisi ise uzun süreli olmaktadır. Böylesine bir etkiye sahip olmalarının nedeni metabolik aktivitelerinin vücut üzerindeki etkisinin farklılık göstermesidir. Bu hormonlar, vücudun büyümesine, gelişmesine, metabolizmasına, cinsel işlevine, üremesine vb. düzenlemekte veya gerçekleştirmekte görev alabilirler.

Büyüme Hormonu

Somatotropin hormonu olarak da bilinir. Temel olarak ön hipofizde somatotrop denilen hücreler tarafından sentezlenen ve salgılanan 190 aminoasitlik bir protein hormonudur. Büyümeyi, hücre çoğalmasını hücre yenilenmesini uyarır ve metabolizmayı hızlandırır. İnsan gelişiminde önemlidir. Somatropin (INN) adı verilen rekombinant bir hGH formu, çocukların büyüme bozukluklarını ve yetişkin büyüme hormonu eksikliğini tedavi etmek için reçeteli bir ilaç olarak kullanılmaktadır.

Yaş, cinsiyet, diyet, egzersiz, stres ve diğer hormonlar gibi bir takım faktörlerin GH salgısını etkilediği bilinmektedir. Genç bireyler yaklaşık 700 μg/gün oranında büyüme hormonu salgılarken, sağlıklı yetişkinler ise yaklaşık 400 μg/gün oranında salgıladığı bilinmektedir. Uyku yoksunluğu, özellikle erken yetişkinlik döneminden sonra, genellikle büyüme hormonu salınımını baskılar. Çünkü büyüme hormonu salgısının yaklaşık yüzde ellisi, NREM (sessiz uyku) uykusunun üçüncü ve dördüncü evrelerinde meydana gelir.

Britannica

Hipofizdeki büyüme hormonunun (GH) salgılanması, hipotalamusun nörosekretuar çekirdekleri tarafından düzenlenir. Bu hücreler, hipofizi çevreleyen hipofiz portal venöz kanına büyüme hormonu salgılatıcı hormon (GHRH veya somatokrinin) ve büyüme hormonu inhibe edici hormon (GHIH veya somatostatin) peptitlerini salgılar. Hipofizden GH salınımı öncelikle bu iki peptidin dengesi tarafından belirlenir ve bu da birçok fizyolojik uyarıcıdan (Örn. egzersiz, diyet, uyku) ve GH sekresyonunun inhibitörlerinden (Örn. serbest yağ asitleri) etkilenir. Diğer birçok protein hormonu gibi GH'de hücrelerin yüzeyindeki spesifik bir reseptör ile etkileşerek hücre içerisindeki ilgili yolağı harekete geçirir.

Çocukluk döneminde artan boy, GH'nin en yaygın olarak bilinen etkisidir. Yüksekliğin en az iki mekanizma tarafından uyarıldığı görülmektedir. Bu mekanizmalar:

1. Polipeptit hormonları yağda çözünmedikleri için hücre zarlarına nüfuz edemezler. Böylece, GH, MAPK/ERK adı verilen hücresel yolağı aktive ettiği hedef hücreler üzerindeki reseptörlere bağlanarak bazı etkiler gösterir. Bu etkiler arasında çeşitli mekanizmalar aracılığıyla GH, kıkırdak kondrositlerinin bölünmesini ve çoğalmasını doğrudan uyarması yer alır.
2. GH ayrıca JAK-STAT sinyal yolağıyla proinsüline homolog bir hormon olan insülin benzeri büyüme faktörü 1'in (somatomedin C olarak bilinen IGF-1) üretimini uyarır. Karaciğer, bu süreç için GH'nin ana hedef organıdır ve IGF-1 üretiminin ana bölgesidir. IGF-1, çok çeşitli dokular üzerinde büyüme uyarıcı etkilere sahiptir. Hedef dokularda ek IGF-1 üretilir, bu da hem endokrin hem de otokrin/parakrin (yazının ileriki bölümlerinde değineceğiz) hormonu gibi görünmesini sağlar. IGF-1 ayrıca kemik büyümesini destekleyen osteoblast ve kondrosit aktivitesi üzerinde uyarıcı etkilere sahiptir.

Büyüme hormonun çocuklarda ve ergenlerde boy uzamasına etkisinden başka birçok farklı işlevleri de vardır. Bu işlevler:

● Kalsiyumun vücutta tutulmasını sağlar, kemik mineralizasyonunu artırır.

● Kas kütlesini artırır.

● Protein sentezini artırır

● Beyin hariç tüm iç organların büyümesini uyarır

● Hemostazda rol oynar.

● Karaciğer glikoz alımını azaltır.

● Pankreas adacıkların bakımına ve işlevine katkıda bulunur.

● Bağışıklık sistemini uyarır.

Büyüme Hormonunun Klinik Önemi

GH fazlalığının en yaygın hastalığı, ön hipofizin somatotrop hücrelerinden oluşan bir hipofiz tümörüdür. Bu somatotrof adenomlar iyi huyludur ve yavaş büyür, giderek daha fazla GH üretir. Sonunda, adenom baş ağrısına neden olacak, optik sinirlere baskı yaparak görüşü bozacak veya diğer hipofiz hormonlarının yer değiştirmesine ve eksikliğine neden olacak kadar büyüyebilir. Uzun süreli GH fazlalığı çene, parmak ve ayak parmaklarının kemiklerini kalınlaştırarak çenede ağırlık ve akromegali adı verilen parmak boyutunda artışa neden olur.

Fazla miktarda büyüme hormonu salgılanması ile ortaya çıkan tümörlerin çocuklarda görülme ihtimali çok düşüktür. Ancak meydana geldiğinde, devlik olarak adlandırılan aşırı büyümeye neden olabilir.

Stringfixer

GH fazlalığı sonucu çıkan tümörü küçültmek veya işlevi engellemek için odaklanmış radyasyon veya pegvisomant gibi bir GH antagonisti (zıt çalışan) kullanılabilir. Oktreotid (somatostatin agonisti) ve bromokriptin (dopamin agonisti) gibi diğer ilaçlar, hem somatostatin hem de dopamin, ön hipofizden GHRH aracılı GH salınımını negatif olarak inhibe ettiğinden, GH salgılanmasını bloke etmek için kullanılabilir.

Büyüme hormonu (GH) eksikliğinin etkileri ise ortaya çıktıkları yaşa bağlı olarak değişir. Somatomedindeki değişiklikler, bilinen iki mekanizma büyüme hormonu eksikliğine neden olabilir; dokuların somatomedine yanıt vermemesi veya karaciğerin somatomedin üretememesi. Çocuklarda GH eksikliğinin başlıca belirtileri büyüme geriliği, boy kısalığı ve gecikmiş cinsel olgunluktur. Yetişkinlerde, somatomedin değişikliği osteoklast aktivitesinin artmasına katkıda bulunur, bu da patolojik kırılma ve osteoporoza daha yatkın olan daha zayıf kemiklere neden olur.

Prolaktin

Prolaktin, dişi memelilerde süt salgılanmasını başlatan ve sürdüren bir protein hormonudur. Prolaktin, yeme, çiftleşme, östrojen tedavisi, yumurtlama ve emzirmeye yanıt olarak hipofiz bezinden salgılanır. Prolaktin metabolizmada, bağışıklık sisteminin düzenlenmesinde ve pankreasın gelişiminde önemli bir rol oynar.

Anneysen

Memelilerde prolaktin, süt üretimi ile doğrudan ilişkilidir; Balıklarda su ve tuz dengesinin kontrolü ile ilgili olduğu düşünülmektedir. Prolaktin ayrıca sitokin benzeri bir şekilde ve bağışıklık sisteminin önemli bir düzenleyicisi olarak hareket eder. Antiapoptotik bir faktör olarak büyüme, farklılaşma ve hücre döngüsü ile ilgili önemli işlevleri vardır. Ayrıca, prolaktin ve büyüme hormonunun moleküler yapıları benzerdir, bu da biyolojik özelliklerde neden bir miktar örtüşme gösterdiklerini açıklayabilir.

Özellikle prolaktin verilmesi, birçok karasal omurgalıda bir miktar büyümeyi destekler. İnsan büyüme hormonu prolaktin benzeri luteotropik özelliklere sahiptir. Genel olarak, dopamin prolaktini inhibe eder. Yüksek prolaktin seviyeleri, seks hormonlarının seviyelerini düşürür (kadınlarda östrojen ve erkeklerde testosteron).

Tiroid Hormonları

Tiroid hormonunun metabolizmayı, büyümeyi ve diğer birçok vücut fonksiyonunu kontrol ettiği iyi bilinmektedir. Tiroid bezi tarafından üretilen ana hormonlar tiroksin veya tetraiyodotironin (T4) ve triiyodotironin (T3)'tür. Hipotalamustan tirotropin salgılatıcı hormon (TRH), ön hipofiz bezinden tiroid uyarıcı hormon (TSH) ve T4, uygun geri bildirim mekanizmasını ve homeostazı korumak için senkronize uyum içinde çalışır.

Yetersiz çalışan bir tiroid bezinin neden olduğu hipotiroidizm, tipik olarak bradikardi, soğuk intoleransı, kabızlık, yorgunluk ve kilo alımı olarak kendini gösterir. Buna karşılık, artan tiroid bezi fonksiyonu, kilo kaybı, ısı intoleransı, ishal meydana getirir.

Tiroid bezi, beynin tabanında yer alan fıstık büyüklüğünde küçük bir bez olan hipofiz bezi tarafından kontrol edilir. Tiroid hormonlarının sayısı (T3 ve T4) vücuttaki optimal miktarların altına düştüğünde, hipofiz bezi tiroid bezine daha fazla hormon üretmesini söyleyen tiroid uyarıcı hormon (TSH) salgılar. Tiroid bezi birçok gıdada bulunan iyodu almak ve onu tiroid hormonu T4'e dönüştürür. Tiroid bezindeki hücreler iyodu emer ve onu amino asit tirozin ile birleştirerek T4'ü oluşturur.

Bu T4 daha sonra kan dolaşımına salınır. T4 aktif tiroid hormonu değildir; metabolizmayı harekete geçirmek için vücutta T3'e dönüştürülmesi gerekir. Bu dönüşüm çoğunlukla karaciğerde, böbreklerde ve kaslarda meydana gelir. Ancak, bu dönüşüm, bazı durumlarda her zaman düzgün şekilde gerçekleşmez. Karaciğer aşırı yüklenmiş olabilir veya böbrekler gerektiği gibi çalışmıyor olabilir ancak buna neden olabilecek başka hormonal dengesizlikler de vardır.

T3 üretimi düşükse veya vücudunuz T4'ü T3'e dönüştürmekte sorun yaşıyorsa kendinizi yorgun, depresif, kabız hissedebilir, ve şişkinlik hissetmek, kilo almak, kuru cilde sahip olmak ve saç dökülmesi gibi diğer semptomlar yaşayabilirsiniz.

Dr. Mehmet Uludag

Vücuttaki her hücre, metabolizmasını düzenlenmesi için tiroid hormonlarına bağlıdır. Sağlıklı bir tiroid bezi genellikle yaklaşık %80 T4 ve yaklaşık %20 T3 üretir; ancak T3, T4 hormonunun yaklaşık dört katı "güç" hormonuna sahiptir.

Tiroid hormonları vücuttaki hemen hemen her hücreye etki eder.

• Kalp: Tiroid hormonlarının katekolaminler üzerinde izin verici bir etkisi vardır. Kalp atış hızını, atım hacmini, kalp debisini ve kontraktiliteyi artırmak için beta reseptörlerinin ekspresyonunu arttırır.
• Akciğerler: Tiroid hormonları solunum merkezlerini uyarır ve artan perfüzyon nedeniyle oksijenlenmenin artmasına neden olur.
• İskelet kasları: Tiroid hormonları, tip II kas liflerinin gelişiminin artmasına neden olur. Bunlar hızlı ve güçlü kasılmalar yapabilen hızlı kasılan kas lifleridir.
• Metabolizma: Tiroid hormonu bazal metabolizma hızını arttırır. Na+/K+ ATPaz'ın farklı dokularda gen ekspresyonunu artırarak oksijen tüketiminde, solunum hızında ve vücut sıcaklığında artışa neden olur. Metabolik duruma bağlı olarak lipolizi veya lipid sentezini indükleyebilir.

Tiroid hormonları sindirim alanında da sıklıkla karşımıza çıkan yolaklarda da kendine yer bulur. Karbonhidratların metabolizmasını ve proteinlerin anabolizmasını uyarır. Tiroid hormonları ayrıca yüksek dozlarda protein katabolizmasını indükleyebilir. Tiroid hormonları kan şekeri düzeylerini değiştirmeseler de artan glikoz reabsorpsiyonuna, glukoneogenez, glikojen sentezi ve glikoz oksidasyonuna neden olabilirler.

Medical Park

Çocukluk döneminde büyüme: Çocuklarda tiroid hormonları, kemik büyümesini uyarmak için büyüme hormonu ile sinerjik olarak hareket eder. Kondrositleri, osteoblastları ve osteoklastları indükler. Tiroid hormonu ayrıca aksonal büyüme ve miyelin kılıfının oluşumu yoluyla beynin olgunlaşmasına yardımcı olur.

Yukarıdaki metinlerde yer alan tiroid hormonlarının fizyolojik etkileri aşağıda sıralanmıştır:

• Bazal metabolizma hızını artırır
• Metabolik duruma bağlı olarak lipolizi veya lipid sentezini indükleyebilir.
• Karbonhidrat metabolizmasını teşvik edicidir.
• Tiroid hormonları yüksek dozlarda protein katabolizmasını indükleyebilir.
• Katekolaminler üzerinde izin vericidir.
• Çocuklarda tiroid hormonları, kemik büyümesini uyarmak için büyüme hormonu ile sinerjik olarak hareket eder.
• Tiroid hormonunun merkezi sinir sistemi üzerindeki etkisi önemlidir. Prenatal dönemde beynin olgunlaşması için gereklidir. Yetişkinlerde, ruh halini etkileyebilir. Hipertiroidizm aşırı uyarılabilirliğe ve sinirliliğe yol açabilir. Hipotiroidizm hafıza bozukluğuna, yavaş konuşmaya ve uykusuzluğa neden olabilir.
• Tiroid hormonu doğurganlığı, yumurtlamayı ve menstrüasyonu etkiler.

İnsülin

İnsülin pankreasın Langerhans adacıklarındaki beta hücrelerinden salınan ve vücuttaki karbonhidrat metabolizmasının düzenlenmesinde glukagon ile birlikte rol alan bir hormondur. İnsülinin, karbonhidratlar üzerindeki etkileri bağlamında, insülin hemen hemen tüm dokularda (beyin hariç), glikozun hücrelere kolaylaştırılmış difüzyonunu hızlandırmakta ve kan glikoz düzeyini azaltmaya yönelik bir etki oluşturmaktadır. Bir başka ifadeyle insülin kan şeker düzeyinin düzenlenmesinde görev alır.

İnsülin sekresyonunun enerji miktarındaki artışla alakalı olduğu bilinmektedir. Hücre içi enzimlerle yakından ilişkili olup insülinin, glikolitik özelliğe sahip; glukokinaz, piruvat kinaz, fosfofruktokinaz ve fruktoz 2,6 bifosfataz üzerinde transkripsiyonu stimüle edici etkisi olduğu, glukoneogenik özellikli fosfoenolpiruvat karboksikinaz üzerinde transkripsiyonu inhibe edici etkiye sahip olduğu gösterilmiştir. İnsülinin, karbonhidrat metabolizmasının birincil dengeleyicisi olmasının yanında, karbonhidrat metabolizması ile ilişki içinde bulunan yağ ve protein metabolizmaları üzerinde de önemli etkileri vardır.

Wikipedia

Glukagon

Langerhans adacığındaki pankreas alfa hücrelerinden salgılanan glukagon, hepatik glukoz üretimini uyararak glukoz homeostazının sağlanmasında önemli bir rol oynar. Bu nedenle, insülin etkisinin glikoz biriktiren doğasının aksine, glukagon bir glikoz mobilize edici hormon görevi görür. Bu karşıt eylemlere paralel olarak, pankreas beta hücrelerinden insülin salgılanmasını uyaran yüksek plazma glikoz konsantrasyonları, glukagon salgılanmasını engellerken, düşük plazma glikoz konsantrasyonları, glukagon salgılanmasının en güçlü uyarıcılarından birini temsil eder. Buna göre, normal plazma glukoz konsantrasyonları büyük ölçüde sırasıyla pankreas beta hücrelerinden ve alfa hücrelerinden insülin ve glukagonun dengeli salgılanmasına bağlıdır.

Glukagon genellikle glukoneogenez ve glikojenolizi teşvik ederek kandaki glikoz konsantrasyonunu yükseltir. Glukagon ayrıca yağ dokusunda ve karaciğerde yağ asidi sentezini azaltır ve ayrıca bu dokularda lipolizi teşvik eder, bu da yağ asitlerinin dolaşıma salınmasına neden olur ve gerektiğinde iskelet kası gibi dokularda enerji üretmek üzere katabolize edilebilir.

Glukagon, ağırlıklı olarak pankreasın alfa hücrelerinden salgılanan 29 aminoasitlik bir peptit hormonudur. Bir dizi ilgili peptit hormonuna işlenebilen öncü proglukagondan türetilir. Proglukagon pankreatik adacık alfa hücrelerinde, bağırsak enteroendokrin L hücrelerinde ve beyin sapı ve hipotalamustaki nöronlarda az miktarda eksprese edilir. Proglukagonun işlenmesi (alt kısımda yer alan görseli takip ederek okumanız tavsiye edilir) sırasıyla prohormon dönüştürücü 1/3 (PC1/3) ve prohormon dönüştürücü 2 (PC2) işleme enzimleri ile gerçekleştirilir. Pankreas PC2 proglukagonu glukagona işlerken proglukagonun bağırsakta işlenmesi ve beyin PC1 tarafından devralınarak glukagon benzeri peptid 1 (GLP-1) ve glukagon benzeri peptid 2 (GLP-2) oluşumuna yol açar.

NCBI

Glukagon salgısının en güçlü düzenleyicisi dolaşımdaki glikozdur. Glukagon salgılanması, alfa hücresinin salgı uyaranları tarafından başlatılan depolanmış peptit veziküllerin ekzositozu olarak meydana gelir. Glukagon salınımının uyarıcı düzenleyicileri arasında hipoglisemi, amino asitler ve bağırsak hormonu glukoza bağımlı insülinotropik peptit (GIP) bulunurken, hiperglisemi ve GLP-1 glukagon salınımını inhibe eder. Ek olarak, glukagon salınımı somatostatin, insülin, çinko ve muhtemelen amilin gibi faktörler tarafından parakrin tarzda inhibe edilir. Glukagon, beta hücrelerinin insülin salgılaması için uyarıcı etki yoluyla dolaylı olarak kendi salgısını düzenleyebilir.

Glukagon, hücrenin plazma zarında yer alan G proteinine bağlı bir reseptör olan glukagon reseptörüne bağlanır. Reseptördeki konformasyonel (uzaysal düzlemde şekil değişikliği) değişiklik, α, β ve γ alt birimlerine sahip bir heterotrimerik protein olan G proteinlerini aktive eder. G proteini reseptör ile etkileşime girdiğinde, α alt birimine bağlı GDP molekülünün bir GTP molekülü ile değiştirilmesi ile sonuçlanan bir konformasyonel değişikliğe uğrar. Bu değişiklik, α alt biriminin β ve γ alt birimlerinden ayrılmasına neden olur. Alfa alt birimi adenilat siklazı spesifik olarak aktive eder.

Adenilat siklaz, protein kinaz A'yı (cAMP'ye bağımlı protein kinaz) aktive eden siklik adenosin monofosfat (siklik AMP veya cAMP) üretir. Bu enzim daha sonra glikojen fosforilaz b'yi (PYG b) fosforile eden ve onu fosforilaz a (PYG a) adı verilen aktif forma dönüştüren fosforilaz kinazı aktive eder. Fosforilaz a, glikojen polimerlerinden glikoz 1-fosfatın salınmasından sorumlu enzimdir. Yolun bir örneği, glukagonun bir transmembran proteinine bağlanması olabilir.

G ɑ, β, 𝛾 transmembran proteinleri ile etkileşime girer. G ɑ, G β, 𝛾'den ayrışır ve transmembran protein adenilil siklaz ile etkileşime girer. Adenilil siklaz, ATP'nin cAMP'ye dönüşümünü katalize eder. cAMP, protein kinaz A'ya ve kompleks fosforilaz kinaza bağlanır. Fosforillenmiş fosforilaz, glikoz birimlerini glikojenden glikoz 1-fosfat olarak ayırır. Ek olarak, karaciğerdeki glikoliz ve glukoneogenezin koordineli kontrolü, fruktoz 2,6-bifosfat adı verilen güçlü bir glikoliz aktivatörünün oluşumunu katalize eden enzimlerin fosforilasyon durumu tarafından düzenlenir.

Glukagon ile başlatılan kaskad tarafından indüklenen enzim protein kinaz A (PKA), hem fruktoz 2,6-bifosfataz hem de fosfofruktokinaz-2 enzimlerini içeren iki işlevli polipeptit zincirinin tek bir serin kalıntısını fosforile edecektir. Glukagon tarafından başlatılan bu kovalent fosforilasyon, ilkini aktive eder ve ikincisini inhibe eder. Fruktoz 2,6-bifosfatı (glikolizin birincil düzenleyici aşaması olan enzim olan fosfofruktokinaz-1'in güçlü bir aktivatörü) katalize eden reaksiyonu, oluşum hızını yavaşlatarak düzenler, böylece glikoliz yolunun akışını bloke eder ve glukoneogenezin baskın olmasına izin verir. Bu süreç, glukagon yokluğunda (ve dolayısıyla insülin varlığında) tersine çevrilebilir.

Wikipedia

İnsülin ve glukagon hormonlarının birbirlerine antanogist bir şekilde çalışarak nasıl kan glukoz düzeyini düzenledikleri yazının ilerleyen bölümünde anlatılacaktır.

Östrojen

Östrojen, kadın üreme sisteminin gelişmesinden, düzenlenmesinden ve ikincil cinsiyet özelliklerinden sorumlu bir hormondur. Östrojenik hormonal aktiviteye sahip üç ana endojen östrojen vardır: estron (E1), estradiol (E2) ve estriol (E3). Bir estran olan estradiol, en güçlü ve en yaygın olanıdır. Başka bir östrojen olan estetrol (E4) sadece hamilelik sırasında üretilir.

Kadınlarda doğal olarak bulunan dört ana östrojen estron (E1), estradiol (E2), estriol (E3) ve estetroldür (E4). Estradiol, üreme yıllarında hem mutlak serum seviyeleri hem de östrojenik aktivite açısından baskın östrojendir. Menopoz sırasında estrojenik dolaşımdaki baskın östrojendir ve hamilelik sırasında serum seviyeleri açısından baskın dolaşımdaki östrojen estrioldür. Farelere deri altı enjeksiyon yoluyla verilen östradiol, östrondan yaklaşık 10 kat, estriolden yaklaşık 100 kat daha güçlüdür.

Bu nedenle estradiol gebe olmayan kadınlarda menarş ve menopoz dönemindeki en önemli östrojendir. Bununla birlikte, hamilelik sırasında bu rol estriole dönüşür ve menopoz sonrası kadınlarda östrojen vücuttaki östrojenin birincil formu haline gelir. Estetrol (E4) adı verilen başka bir östrojen türü sadece hamilelik sırasında üretilir. Tüm farklı östrojen formları androjenlerden özellikle testosteron ve androstenedion aromataz enzimi tarafından sentezlenir.

Östrojenler tüm omurgalılarda ve bazı böceklerde sentezlenir. Hem omurgalılarda hem de böceklerde bulunmaları östrojenik seks hormonlarının eski bir evrimsel tarihe sahip olduğunu düşündürür. Kantitatif olarak östrojenler hem erkeklerde hem de kadınlarda androjenlerden daha düşük seviyelerde dolaşır. Erkeklerde östrojen seviyeleri kadınlara göre önemli ölçüde düşük olmasına rağmen, östrojenler erkeklerde hala önemli fizyolojik rollere sahiptir.

Östrojenlerin genel olarak görevlerini sıralayacak olursak;

• Östrojen, büyüme hormonu (GH) ve onun salgı ürünü olan insülin benzeri büyüme faktörü 1 (IGF-1) ile birlikte emzirme ve emzirme hazırlıklarında hamilelik sırasında meme olgunlaşmasının yanı sıra ergenlik döneminde meme gelişimine aracılık etmede kritik öneme sahiptir.
• Östrojenler vajina ve uterusun olgunlaşmasından ve korunmasından sorumludur ve ayrıca yumurtalık foliküllerinin olgunlaşması gibi yumurtalık işlevinde rol oynar. Ek olarak, östrojenler gonadotropin salgısının düzenlenmesinde önemli bir rol oynar. Bu nedenlerle östrojenler kadın doğurganlığı için gereklidir.
• Östrojen, DNA baz eksizyon onarım genlerinin transkripsiyonunun yanı sıra farklı hücre altı kompartmanları arasında baz eksizyon onarım enzimlerinin translokasyonunu düzenler.
• Östrojenin kadınların ruh sağlığında önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir. Ani östrojen yoksunluğu, dalgalı östrojen ve sürekli düşük östrojen seviyeleri dönemleri, önemli ruh hali düşüşü ile ilişkilidir.
• Östrojenler kemik olgunlaşmasından ve yaşam boyunca kemik mineral yoğunluğunun korunmasından sorumludur.
• Kadınlar, aterosklerozu önlemeye yardımcı olan östrojenin vazoprotektif etkisi nedeniyle kalp hastalığından daha az muzdariptir. Ayrıca enfeksiyonlarla savaşmak ve arterleri hasardan korumak arasındaki hassas dengeyi korumaya yardımcı olarak kardiyovasküler hastalık riskini azaltır.

Shredded Brothers

Tüm steroid hormonlar gibi östrojenler de hücre zarından kolayca yayılır. Hücrenin içine girdikten sonra birçok genin ekspresyonunu modüle eden östrojen reseptörlerine (ER'ler) bağlanır ve bunları aktive ederler.

Doğal hormonlar olarak rollerine ek olarak östrojenler menopozal hormon terapisinde, hormonal doğum kontrolünde ve transseksüel kadınlar ve dişileştirici hormon tedavisinde ilaç olarak kullanılır.

Progesteron

Progesteron hormonu yumurtalıklarda, bir kadın hamile kaldığında plasentada ve adrenal bezlerde üretilir. Çeşitli işlevleri uyarır ve düzenler. Hamileliğin korunmasında önemli bir rol oynar. Vücudun gebe kalmaya, hamileliğe hazırlanmasına yardımcı olur ve aylık döngüyü düzenler. Gebeliğin yokluğunda progesteron seviyeleri düşer ve adet döngüsü oluşur. Aynı zamanda cinsel istekte de rol oynar.

Progesteron hormonun başlıca biyolojik işlevleri:

• Progesteron, östrojenlerin varlığında artan bir dizi fizyolojik etkiye sahiptir. Östrojen reseptörleri (ER'ler) yoluyla östrojenler, PR'nin ekspresyonunu indükler veya düzenler. Bunun bir örneği, östrojenlerin progesteronun lobulo alveolar gelişime aracılık etmesine izin verdiği meme dokusudur.
• Progesteron bazen "hamilelik hormonu" olarak da adlandırılır ve fetüsün gelişiminde birçok rolü vardır. Örneğin, implantasyon ve hamilelik sırasında progesteron, hamileliğin sağlamak için annenin bağışıklık tepkisini azaltmaktadır. Ayrıca, progesteron hamilelik sırasında emzirmeyi engeller. Doğum sonrası progesteron düzeylerindeki düşüş, süt üretimini tetikleyen faktörlerden biridir.
• Progesteron kadınlarda meme gelişiminde önemli bir rol oynar. Prolaktin ile birlikte hamilelik sırasında meme bezlerinin lobulo alveolar olgunlaşmasına aracılık ettiğinden süt üretimine ve dolayısıyla doğumdan sonra yavruların laktasyonuna izin verir.
• Progesteronun cilt esnekliğinde ve kemik kuvvetinde, solunumda, sinir dokusunda da görevleri vardır.
• Progesteron, beyindeki serotonin reseptörlerinin işlevini iyileştirir, bu nedenle progesteronun fazlalığı veya eksikliği önemli nörokimyasal sorunlara neden olma potansiyeline sahiptir.

Biacaip

Testosteron

Testosteron, erkeklerde birincil seks hormonu ve anabolik steroiddir. İnsanlarda testosteron, testisler ve prostat gibi erkek üreme dokularının gelişmesinde önemli bir rol oynar. Ayrıca artan kas ve kemik kütlesi gibi ikincil cinsel özellikleri ve vücut kıllarının büyümesini destekler. Ek olarak her iki cinsiyette de testosteron ruh hali, davranış ve osteoporozun önlenmesi dahil olmak üzere bireyin sağlığı ile ilişkilidir. Erkeklerde yetersiz testosteron seviyeleri, kırılganlık ve kemik kaybı gibi anormalliklere yol açabilir.

Etkisini androjen reseptörüne bağlanma ve aktivasyon yoluyla gösterir. İnsanlarda ve diğer omurgalıların çoğunda, testosteron esas olarak erkeklerin testisleri tarafından ve daha az ölçüde dişilerin yumurtalıkları tarafından salgılanır. Ortalama olarak, yetişkin erkeklerin, yetişkin kadınlardan yaklaşık yedi ila sekiz kat daha yüksek testosteron seviyeleri vardır. Erkeklerde testosteron metabolizması daha belirgin olduğu için günlük üretim erkeklerde yaklaşık 20 kat daha fazladır.

Ekşi Sözlük

Testosteron, doğal bir hormon rolüne ek olarak, erkeklerde hipogonadizmi ve kadınlarda meme kanserini tedavi etmek için bir ilaç olarak kullanılır. Erkekler yaşlandıkça testosteron seviyeleri azaldığından, testosteron bazen yaşlı erkeklerde bu eksikliği telafi etmek için kullanılır. Ayrıca örneğin sporcularda, fiziksel ve performansı geliştirmek için yasadışı olarak kullanılır.

Genel olarak, testosteron gibi androjenler, protein sentezini ve dolayısıyla androjen reseptörleri ile dokuların büyümesini destekler. Anabolik etkileri, kas kütlesi ve kuvvetinin büyümesini, artan kemik yoğunluğunu, kuvvetini ve lineer büyüme ve kemik olgunlaşmasının uyarılmasını içerir. Androjenik etkileri, cinsel organlardan özellikle penisin olgunlaşması ve fetüste skrotum oluşumu ve doğumdan sonra sesin kalınlaşması (genellikle ergenlik döneminde), yüzde kıllanma (sakal gibi) ve koltuk altı kıllanmayı içerir. Bunların çoğu erkek ikincil cinsiyet özellikleri kategorisine girer.

Serotonin Hormonu

Serotonin (5-HT veya 5-hidroksitriptamin), insanlara mutluluk, canlılık ve esenlik hissi veren bir nörotransmitterdir. Eksikliği depresif, yorgun ve utangaç bir ruh hali ile sonuçlanır. Yapısal olarak monoamin grubuna ait olup triptofan amino asiti ile triptofan hidroksilaz enziminin reaksiyonu sonucu sentezlenir.

Beyinde serotonin salındığında kan damarları kasılır ve daralır; Serotonin seviyesi düştükçe yeniden genişler. Benzer şekilde migren atağı öncesi vücuttaki serotonin seviyesi yüksektir ve ataktan sonra azalır.

Açlık, yorgunluk, stres, yemek, ışık ve ilaç gibi faktörlerin tümü insan vücudundaki serotonin seviyesini etkiler. Stres ve düşük kan şekeri serotonin seviyesini düşürürken; Oksijen, kusma, amin içeren yiyecekler (örneğin: peynir, çikolata, portakal, mandalina, domates) ve triptofan adı verilen bir çeşit amino asit içeren yiyecekler (örneğin süt, hindi eti) serotonin seviyesini yükseltir.

En Bursa

Bunun dışında insan vücudundaki serotonin seviyesi de çeşitli hormonlardan etkilenir. Örneğin kadın vücudunda östrojen (kadınlık hormonu) artışı, serotonin seviyesinde artışa neden olur. Aynı şekilde kadınların adet döneminde östrojen hormonlarının azalması da serotonin düzeyini düşürür ve bu da kan damarlarının aşırı genişlemesi sonucu kadınlarda migrene neden olabilir.

Ayrıca serotonin, dopaminerjik nöronlar üzerindeki reseptörlerine bağlanarak dopamin salgısını azaltır. Serotonin eksikliği depresyon oluşumunda etkilidir. Depresyon ve anksiyete tedavisinde serotonin geri alım inhibitörü ilaçlar (serotoninin sinaps aralığından salgılandığı nörona geri alımını yok eden) kullanılır. Önemli etkilerinden biri de kasları uyararak glikojenolizi uyarması ve bronş kaslarında kasılmalar oluşturmasıdır.

Kortizol

Yaygın olarak vücudun stres hormonu olarak bilinmesine rağmen, kortizol vücuttaki farklı işlevler üzerinde çeşitli etkilere sahiptir. Adrenal korteksin zona fasciculata tabakasından salınan ana glukokortikoiddir. Hipotalamus-hipofiz-adrenal eksen, kortizolün hem üretimini hem de salgılanmasını düzenler. Düzenleme kaybı, Cushing sendromu gibi kortizol fazlalığı bozukluklarına veya Addison hastalığına neden olur.

Yıldız Haber

Kortizolün insan vücudunda stres yanıtına aracılık etme, metabolizmayı düzenleme, inflamatuar yanıt ve bağışıklık işlevi gibi birçok işlevi vardır. Kısa süreli duygusal olayların anılarını oluşturmak için adrenalin (epinefrin) ile çalışır ve gelecekte nelerden kaçınmamız gerektiğini vücuda bildirir.

Bahsini geçirdiğimiz glukokortikoidlerin de bağışıklık sistemi üzerinde bir takım etkileri vardır. Örneğin, proinflamatuar T hücrelerinin apoptozunu indüklerler, B hücresi antikor üretimini baskılarlar ve inflamasyon sırasında nötrofil göçünü azaltırlar.

Kortizol ve Vücut Uyarı Sistemi

İnsan vücudu sürekli olarak iç ve dış stres faktörlerine tepki verir. Vücut stresli bilgiyi işler ve tehdidin derecesine bağlı olarak bir tepki ortaya çıkarır. Vücudun otonom sinir sistemi, sempatik sinir sistemi (SNS) ve parasempatik sinir sistemi (PNS) olarak ikiye ayrılır. Stres zamanlarında, SNS etkinleştirilir. SNS, bir dizi hormonal ve fizyolojik tepkiye neden olan savaş ya da kaç tepkisinden sorumludur.

Amigdala, uygun yanıtı belirlemek için korku, uyarılma ve duygusal uyaranları işlemekten sorumludur. Gerekirse amigdala hipotalamusa bir stres sinyali gönderir. Hipotalamus daha sonra SNS'yi aktive eder ve adrenal bezler epinefrin gibi bir katekolamin dalgalanması salgılar. Bu, artan kalp hızı ve solunum hızı gibi etkilere neden olur. Vücut uyaranları tehdit olarak algılamaya devam ederken hipotalamus HPA eksenini aktive eder. Kortizol, adrenal korteksten salınır ve vücudu tetikte tutar. Akut olarak, kortizolün katabolik mekanizmaları vücuda enerji sağlar. Kan şekeri seviyeleri, temel sistemik ve hücre içi yolakları yönlendirmektedir. Kortizol gibi glukokortikoidlerin varlığı beyne ulaşan kan şekerini artırır.

Ekşi Şeyler

Kortizol karaciğer, kas, yağ dokusu ve pankreas üzerinde etkilidir. Karaciğerdeki yüksek kortizol seviyeleri glukoneogenezi arttırır ve glikojen sentezini azaltır. Kortizol varlığında kas hücreleri glikoz alımını ve tüketimini azaltır ve protein yıkımını artırmaktadır. Kortizol yağ dokularında ise lipolizi artırmaktadır.

Lipoliz, gliserol ve serbest yağ asitlerinin salınmasıyla sonuçlanan katabolik bir süreçtir. Bu serbest yağ asitleri, B oksidasyonunda ve glikoz üretmeye devam ederken diğer hücreler için bir enerji kaynağı olarak kullanılabilir. Son olarak kortizol, insülini azaltmak ve glukagonu artırmak için pankreas üzerinde hareket eder.

Adrenalin

Adrenalin veya epinefrin, adrenal bezlerin iç kısımları tarafından salgılanan bir hormondur. Bu hormonun doğadaki görevi organizmayı acil eylemlere hazırlamaktır. Acil eylemler kısa süreler içerisinde meydana gelip bittiği için adrenalin hormonunun yarı ömrü iki dakikadır.

Bir hormon olarak adrenalin, adrenerjik reseptörlere bağlanarak hemen hemen tüm vücut dokularına etki eder. Çeşitli dokular üzerindeki etkileri, doku tipine ve spesifik adrenerjik reseptör formlarının ifadesine bağlıdır. Örneğin, yüksek adrenalin seviyeleri hava yollarında düz kas gevşemesine neden olurken çoğu arteriolleri kaplayan düz kasın kasılmasına neden olur.

Etkisini kalp atışı şeklinde gösterir, kanın iç organlardan ve deriden kaslara ulaşmasını sağlar, karaciğerdeki glikojenin glikoza dönüşmesini sağlayarak acil enerji kaynağı oluşturmayı sağlar. Heyecan ve korku durumunda adrenalin salgısı artırarak kan damarlarını daraltır ve kan basıncını yükseltir. Gözbebeklerinin büyümesi ile göze alınan ışık artar, daha net ve daha hızlı görme sağlanır. Algılanan tehlike karşısında kalp atışını hızlandırırarak tansiyonun yükselmesine sebep olur. Tüm bu süreçlerden gözlemlenen etkilerin yanı sıra acil eylem anında acı hissini azaltarak "sıcağı sıcağına anlamazsın" sözünün doğmasına bilimsel bir alt yapı oluşturur. Adrenalin ayrıca sindirim sistemi aktivitelerini de yavaşlatır.

Epinefrin, aminoasit tirozinin bir dizi reaksiyon yoluyla norepinefrine dönüştürüldüğü adrenal medullada özel olarak üretilir. Adrenal medullanın kromaffin hücrelerinde bulunan feniletanolamin N-metiltransferaz olarak bilinen bir enzim, norepinefrinin epinefrine metilasyonunu katalize eder. Adrenal bezlerden epinefrin salınımına ek olarak, sempatik sinirlerin uçlarından da az miktarda hormon salınır.

Güncel Oku

Adrenalin bir ilaç olarak anafilaksi, kalp durması ve yüzeysel kanama gibi bir dizi durumu tedavi etmek için kullanılır. Diğer tedaviler etkili olmadığında astım için de kullanılabilir. Derinin hemen altına intravenöz, intramüsküler enjeksiyon, inhalasyon veya enjeksiyon yoluyla verilir. Yaygın yan etkiler arasında titreme, kaygı ve terleme bulunur. Hızlı bir kalp atış hızı ve yüksek tansiyon oluşabilir.

Adrenalin salgılanması için fizyolojik bir uyaran egzersizdir. Egzersiz sırasında, kısmen adrenal medulla tarafından artan sekresyon nedeniyle ve kısmen de karaciğere kan akışının azalması nedeniyle adrenalin metabolizmasının azalması nedeniyle adrenalin kan konsantrasyonu yükselir. Her duygusal tepkinin hormonal bir bileşeni vardır. Hormonal bileşen, strese yanıt olarak ortaya çıkan ve sempatik sinir sistemi tarafından kontrol edilen adrenomedüler bir yanıt olan adrenalinin salınımını içerir.

Adrenalin ile ilgili olarak incelenen ana duygu korkudur. Bir deneyde, adrenalin enjekte edilen denekler, bir kontrol grubuna kıyasla korku filmlerine karşı daha olumsuz sonuçlar gösterdiler; daha fazla korktular ve etkilendiler.

Hormon çeşitlerini ve her birinin görevlerini gördük. Şimdi hormonal uyarının hayvan hücrelerinde nasıl gerçekleştiğini bakalım. Hormonal uyarı, hayvan hücreleri arasındaki bilginin iletildiği yollardan sadece biridir. Bu farklı uyarı süreçlerinin arasındaki benzerlikleri ve farklılıkları inceleyelim.

Endokrin Dokular ve Organlar

Bir takım endokrin sisteminde yer alan hücreler diğer organ sistemlerinin kısımlarını oluşturan organlarda da bulunur. Geride bıraktığımız paragraflarda da bahsini ettiğimiz insan sindirim sisteminde görev alan mide, baskın hücre ve doku tiplerine ek olarak izole durumda endokrin hücrelerini de içerir. Diğer durumlarda endokrin hücreler, tiroit ve paratiroit bezleri gibi endokrin bezler olarak adlandırılan kanalsız organlarda toplanmışlardır. Bu nedenle genel tanımlayıcı özellikleri endokrin bezlerinin salgıladıkları hormonları doğrudan çevrelerindeki sıvıya bırakmalarıdır.

Hormanlar ve Sinyal İletimi

Hayvan hücreleri arasında bilginin iletildiği yollardan biri de hormonal uyarıdır. Hayvan hücreleri arasında uyarılarının iletimi salgıyı yapan hücrenin tipi ve uyarının hedefine ulaşmak için izlediği yol olarak sınıflandırılır.

Endokrin Sistem ile İletişim

Endokrin hücreler tarafından hücre dışı sıvılara salgılanan hormonlar kan dolaşımına ya da hemolenfe verilerek hedef hücrelerine ulaşırlar. Endokrin uyarısı ile homeostasis korunur, çevreden gelen uyarılara verilecek tepkiler başlatılır ve büyümeyle gelişme düzenlenir. Bir önceki paragraflarında da sıklıkla bahsini geçirdiğimiz üzere hormonlar vücudun strese, susuzluğa ve düşük kan şekeri düzeyine karşı vereceği cevapları belirlerler ve tüm bunlarında yanı sıra, eşeysel olgunluğa ulaşmada ve üremeyle ilgili davranışların düzenlenmesinde de hormonlar etkilidir.

Parakrin ve Otokrin iletişim

Birçok hücre tipinde sadece kısa mesafelerde etkili olan ve hedef hücrelerine sadece difüzyon (maddelerin çok yoğun ortamdan az yoğun ortama kendiliğinden geçmesi) yoluyla ulaşan ve lokal düzenleyiciler adı verilen molekülleri salgılar. Lokan düzenleyici hücrelerden salınan moleküllere en iyi örnek sitokinlerdir.

Sitokinler, bağışıklık hücreleri arasındaki iletişimi düzenlemek ile sorumludurlar. Olası bir yangı durumunda sitokin fırtınası adı verilen biyokimyasal sürecin tetiklenmesi ile kan içerisinde yer alan tüm bağışıklık sistemi elemanları sitokin salgılanan yere doğru akın eder. Eğer bu durumun önü alınamaz ise sitokin salgılanan alana gelen bağışıklık sistemi elemanları ilgili bölgedeki enfekte olmuş ve olmamış tüm hücreleri ortadan kaldırabilirler.

Parakrin iletişimde hedef hücreler salgı yapan hücrelerin yanında yer alırken otokrin iletişimde ise hedef hücre salgıyı yapan hücrenin kendisidir. Bu iki iletişim de vücutta kan basıncının düzenlenmesi, sinir sistemi işlevi ve üreme gibi birçok fizyolojik süreçte rol oynamaktadır.

Sinaptik ve Nöroendokrin İletişim

Sinaptik iletişimde nöronlar diğer nöronlar ve kas hücreleri gibi hedef hücrelerde sinaps adı verilen özelleşmiş birleşme noktaları oluştururlar. Sinapslarda nöronlar hedef hücrelerdeki reseptörlere bağlanmak üzere çok kısa mesafeye difüze olan nörotransmitter adı verilen moleküller salgılarlar. Nörotransmitterler duyu, hafıza, tanıma ve hareketlerde önemli rol oynamaktadırlar.

Nöroendokrin iletişimde ise nörolojik salgı hücreleri olarak adlandırılan özelleşmiş hücreler, sinir hücre uçlarından difüze olan molekülleri kan dolaşımına salgılarlar. Kan dolaşımı ile hedef hücrelere aktarılan bu moleküller nörohormon adı verilen bir hormon sınıfına girerler. Örneğin antidiüretik hormon olan vazopressin, böbrek işlevi ve su dengesi için oldukça önemlidir.

Libre Texts

Feromonlar Sayesinde iletişim

Salgılanan sinyal moleküllerin tamamı hücre içinde işlev görmez. Aynı tür içinde bulunan hayvanlar sadece birbirlerine özgü kimyasallar olan feromonlar aracılığıyla iletişim kurabilmektedirler. Örneğin bir besin kaynağı bulan karınca, yuvasına dönen yolu feromon ile işaretler. Böylece karınca yuvasındaki bireyler feromonlar ile kaplı yolu takip ederek besin kaynağına ulaşabilir.

Canlıların feromonları kullanış şekillerinin arasında bölgelerini işaretlemek, avcılarını uyarmak ve eş bulmak yer alır. Örneğin dev ipek güvesinin dişisi tarafından salınan eşeysel feromon, türünün erkeğini 4,5 km öteden bile çekebilir.

Hücresel Yanıt Yolları

Suda ve yağda çözünen hormonların yanıt yolları arasında bazı farklılıklar söz konusudur. Bu başlık altında suda çözünen ve yağda çözünen hormonlara karşı verilen belirgin hücre yanıtlarını sırasıyla inceleyeceğiz .

Suda Çözünen Hormonlar İçin Yanıt Yolu

Aminoasitten türetilen hormonlar ve polipeptit hormonları, lipitten türetilmez (lipitte çözünür) ve bu nedenle hücrelerin plazma zarından doğrudan geçemezler. Lipitte çözünmeyen hormonlar plazma zarı hormon reseptörleri aracılığıyla plazma zarının dış yüzeyindeki reseptörlere bağlanırlar. Lipitte çözünmeyen bu hormonlar, steroid hormonlardan farklı olarak hücreye giremedikleri ve doğrudan DNA üzerinde etki göstermedikleri için hedef hücreyi doğrudan etkileyemezler.

Bu hormonların bir hücre yüzeyi reseptörüne bağlanması, bir sinyal yolunun aktivasyonu ile sonuçlanır. Bu durum hücre içi aktiviteyi tetikler ve hormonla ilişkili spesifik etkileri gerçekleştirir. Bu sayede hücre zarından hiçbir şey geçmez; yüzeye bağlanan hormon hücre yüzeyinde kalırken hücre içi ürün hücre içinde kalır. Sinyal yolunu başlatan hormon ise sitoplazmada ikinci bir haberciyi aktive eden birinci haberci olarak adlandırılır.

Çok önemli bir ikinci haberci, döngüsel AMP'dir (cAMP). Bir hormon kendi membran reseptörüne bağlandığında reseptörle ilişkili bir G-proteini aktive olur; G-proteinleri, hücre zarında bulunan reseptörlerden ayrı proteinlerdir. Bir hormon reseptöre bağlı olmadığında, G-proteini inaktiftir ve guanozin difosfata veya GDP'ye bağlıdır. Bir hormon reseptöre bağlandığında G-proteini GDP yerine guanozin trifosfat veya GTP'nin bağlanmasıyla aktive olur. Bağlandıktan sonra GTP, G-proteini tarafından GDP'ye hidrolize edilir ve inaktif hale gelir. Aktive edilmiş G-proteini, adenilil siklaz adı verilen zara bağlı bir enzimi aktive eder.

Adenilil siklaz, ATP'nin cAMP'ye dönüşümünü katalize eder. cAMP, sırayla fosforilasyon adı verilen bir işlemde bir fosfat grubunu ATP'den bir substrat molekülüne aktaran protein kinazlar adı verilen bir protein grubunu aktive eder. Bir substrat molekülünün fosforilasyonu yapısal yönünü değiştirerek onu aktive eder. Bu aktive edilmiş moleküller daha sonra hücresel süreçlerdeki değişikliklere aracılık edebilir. Bir hormonun etkisi sinyal yolu ilerledikçe güçlendirilir.

Her adenilil siklaz molekülü daha sonra birçok cAMP molekülünün oluşumunu tetikler. Protein kinazlar cAMP tarafından aktive edildikten sonra birçok reaksiyonu katalize edebildikleri için daha fazla amplifikasyon meydana gelir. Böylece az miktarda hormon, büyük miktarda hücresel ürünün oluşumunu tetikleyebilir. Hormon aktivitesini durdurmak için cAMP sitoplazmik enzim tarafından deaktive edilir: fosfodiesteraz veya PDE.

PDE her zaman hücrede bulunur ve hormon aktivitesini kontrol etmek için cAMP'yi parçalayarak hücresel ürünlerin aşırı üretimini önler. Bir hücrenin yağda çözünmeyen bir hormona verdiği spesifik tepki hücre zarı ve substrat molekülleri üzerinde bulunan reseptörlerin tipine bağlıdır ve hücre sitoplazmasında bulunur. Bir reseptörün hormon bağlanmasına hücresel tepkisi membran geçirgenliğini ve metabolik yolları değiştirme ile olabileceği gibi protein ve enzimlerin sentezini uyarmayı ve hormon salınımını aktive etmeyi içerir.

Open Textbc

Yağda Çözünen Hormonlar İçin Yanıt Yolu

Steroid hormonları gibi lipit kaynaklı (çözünür) hormonlar, endokrin hücre zarları boyunca yayılır. Hücrenin dışına çıktıklarında onları kan dolaşımında çözünür tutan taşıma proteinlerine bağlanırlar. Hedef hücrede, hormonlar taşıyıcı proteinden ayrılır ve hücrelerin plazma zarının lipit çift tabakası boyunca yayılır. Steroid hormonlar, hedef hücrenin plazma zarından geçer ve sitoplazmada veya çekirdekte bulunan hücre içi reseptörlere yapışır.

Steroid hormonlar tarafından uyarılan hücre sinyal yolları, hücrenin DNA'sındaki spesifik genleri düzenler. Hormonlar ve reseptör kompleksi, spesifik genlerin mRNA moleküllerinin sentezini artırarak veya azaltarak transkripsiyon düzenleyicileri olarak işlev görür. Bu sırayla, gen ekspresyonunu değiştirerek sentezlenen protein miktarını belirler. Bu protein, hücrenin yapısını değiştirmek veya kimyasal reaksiyonları katalize eden enzimler üretmek için kullanılabilir.

Hormonlar hedef hücrelerdeki reseptörlere bağlanarak hücresel değişikliklere neden olur. Bir hedef hücre üzerindeki reseptör sayısı hormon aktivitesine yanıt olarak artabilir veya azalabilir. Hormonlar, hücre içi hormon reseptörleri aracılığıyla doğrudan veya plazma zarı hormon reseptörleri aracılığıyla dolaylı olarak hücreleri etkileyebilir.

Lipitten türetilen (çözünür) hormonlar, gen transkripsiyonunu düzenlemek ve genel olarak vücudun uzun vadeli yapısını ve işlevini etkileyen proteinlerin üretimini indükleyerek hücrenin aktivitelerini değiştirmek için plazma zarı boyunca difüze olarak hücre içerisine ve DNA'ya bağlanarak hücreye girebilir. Lipitte çözünmeyen hormonlar, plazma membran yüzeyindeki reseptörlere bağlanır ve kısa vadede hücreyi etkileyen çeşitli hücre ürünlerinin üretimini indükleyerek hücrenin aktivitelerini değiştirmek için bir sinyal yolunu tetikler.

Lokal Düzenleyiciler Tarafından İletişim

Daha önce de bahsettiğim gibi lokal düzenleyiciler ya komşu hücrelere bağlanan salgılanmış moleküllerdir (parakrin iletişim) ya da salgı yapan hücreyi doğrudan düzenleyen moleküllerdir (otokrin iletişim). Lokal düzenleyiciler salgılandığı zaman hedefindeki hücreyi milisaniyeler içinde etki ederek hormonlardan daha hızlı yanıt oluştururlar. Bu hız farklılığına rağmen lokal düzenleyicilerinin yanıtı tetiklemek için kullandıkları yollar ile hormonlar tarafından aktive edilenlerle aynıdır. Aslında bazı kullanımlarda hormonlar, lokal düzenleyicileri kapsar.

Açık Ders Ankara

Polipeptid yapıdaki lokal düzenleyiciler sitokinler ve çoğu büyüme faktörleridir. Birçok hücre tipi sadece hücre dışı ortamlarındaki büyüme faktörlerinin varlığından büyür, bölünür ve normal gelişim gösterirler.

Nitrik oksit (NO) gazı, vücutta hem nörotransmitter hem de lokal düzenleyici olarak görev yapmaktadır. Kandaki oksijen seviyesi düştüğü zaman kan damarı duvarlarında bulunan endotel hücreler nitrik oksit salgılar. Salgılanan nitrik oksit de çevresindeki düz kas hücrelerinin gevşemesini sağlayan bir enzimi aktive ederek, damarların genişlemesine bunun sonucu olarak da dokulara daha çok miktarda kan girmesini sağlar.

Bu yararlı özelliğinin yanı sıra oldukça reaktif ve toksik de olabilen nitrik oksit, damar genişletme etkisinden birkaç saniye sonra hücre tarafından parçalanır. İnsanlarda erkek bireylerde, nitrik oksitin damar genişletme özelliği, penise gelen kan akışını artırarak ereksiyona ve cinsel işlevinin yerine getirmesini sağlar. Ereksiyon sorunlarına karşı kullanılan Viagra ilacı, nitrik okside karşı tepki yolunu daha uzun süre açık tutmaktadır.

Prostaglandinler olarak adlandırılan bir diğer lokal düzenleyici, değişime uğramış yağ asitleridir. Birçok hücre tiplerinde üretilip, birçok farklı aktivite gösterirler. Semender dişilerinde rahim duvarındaki düz kasları uyararak kasılmalarına yol açar ve böylece erkek spermlerin yumurtaya ulaşmasına yardımcı olur.

Bağışıklık sisteminde ise ateş ve yangı olayını ilerleterek acı duyusunu artırmaktadır. Aspirin ve ibuprofenin gibi ilaçların iltihap giderici ve ateş düşürücü etkileri prostaglandin sentezini engellemelerinden kaynaklanmaktadır. Prostaglandin ayrıca kan pıhtılaşmasında da görev almaktadır. Kan pıhtılaşmasında bir basamak olan trombositlerin kümeleşmesine yardımcı olur.

Pıhtılar kalbi besleyen damarlarda meydana geldiğinde kan akımını engelleyerek kalp krizine neden olmaktadır. Bu sebepten bazı doktorlar, kalp krizi riski taşıyan bireylerin düzenli olarak aspirin almalarını önermektedir. Ancak aynı zamanda prostaglandinler midenin iç duvar yapısının korunmasında işlev gördüklerinden uzun süreli aspirin kullanımı mideye zarar verebileceğinden bu tedavi yöntemi çok tercih edilmemektedir.

Nöroendokrin ve Endokrin İletişimlerde Eşgüdüm

En basit omurgasız canlıların dışında tüm hayvanlarda endokrin ve sinir sistemleri üreme ve gelişmeyi kontrol etmek için eşgüdümlü olarak çalışırlar.

Örneğin bir kelebek larvası, birbirini izleyen aşamalar sonucunda gelişmektedir. Dış iskeleti esnek özellikte olmadığından dolayı, larva belirli bir zamanlarda eski iskeletini atarak, yenisini salgılaması gerekmektedir. Bu değişikliği meydana getiren uyarılar beyinden gelmektedir. Nörosekresyon hücreleri, bir polipeptid nörohormon olan protorasikotropik (PTTH) hormonu salgılar. PTTH’a yanıt olarak ise, beynin arkasında yer alan bir çift endokrin bezden ekdisteroid salınır. Ekdisteroid, her deri değişimini tetiklenmesinin yanı sıra larvanın kelebeğe başkalaşımını da sağlar.

Ekdisteroid hormonunun başkalaşımı tetiklemesine neden olan faktör ise beynin arkasındaki başka bir çift endokrin bezden salgılanan juvenil hormonudur. Juvenil hormonun birçok işlevinden biri larval özellikleri sağlamaktadır. Juvenil hormon düzeyinin yüksek olduğu zamanlarda, ekdisteroid larvadaki deri değişimini uyarmaktadır. Hormonun seviyesi düştüğü zaman ise ekdisteroid bu kez, başkalaşımın gerçekleşeceği pupa aşamasını başlatır.

Böceklerde endokrin uyarılarla ilgili bilgi sahibi olmak, böceklere karşı biyolojik mücadelede etkili yöntemlerinin bulunmasını sağlayacaktır. Örneğin ekdisteroid reseptörüne bağlanabilen sentetik kimyasallar, böcek larvalarının erken pupalaşmasına ve ölmesine yol açmaktadır.

İntechopen

Antagonistik Hormon Çiftleri

Basit Hormon Yolları

Hormon salgılanmasının düzenlenmesinde iki temel yol olan basit endokrin ve basit nöroendokrin yolları rol oynar. Basit endokrin yolunda, iç veya dış uyarılara karşı endokrin hücreler belirli bir hormonu salgılayarak tepki verirler. Hormon, kan yoluyla hedef hücresine gider ve kendisine özgü reseptörlere bağlanarak etkisini gösterir. Hedef hücrelerdeki sinyal iletimi, fizyolojik etkiyi oluşturur.

Quizlet

Yukarıda resimde gösterilen örnekte uyarı, midenin asidik içeriğinin duodenuma dökülmesi sonucu oluşmaktadır. Bu da pH'ın düşmesine neden olur. Duodenumdaki düşük pH, S hücreleri olarak isimlendirilen belirli endokrin hücreleri uyararak, sekretin hormonunun salgılanmasına sağlar. Ardından sekretin hormonu kan dolaşımına katılır ve pankreasa gelir. Daha sonra pankreastaki hedef hücreler duodenuma ulaşan kanallara bikarbonat salarak, pH’ın yükselmesine neden olur.

Diğer bir yol olan basit nöroendokrin yolunda ise uyarı bir duyu nöronu tarafından alınır ve nörosekresyon hücresini uyarır. Nörosekresyon hücresi tarafından salgılanan nörohormon ise kan dolaşımına girerek hedef hücresine gider.

Lionel Fleming

Basit nöroendokrin yolu, memelilerde süt salgılanmasını sağlar. Yavrunun emzirilmesi ile meme uçlarındaki duyu nöronlarını uyararak, sinir sistemi yoluyla hipotalamusa uyarı iletilir. Hipotalamustan çıkan sinir uyarıları da posterior hipofiz bezinden oksitosin nöro hormonunun salınımını tetikler. Dolaşımdaki oksitosine tepki olarak ise meme bezleri süt salgılarlar.

Tepkinin başlangıçtaki uyarıcıya bağlayan geri bildirim halkası kontrol yollarının tipik özelliğidir. Birçok hormon için tepki yolu, ilk tepkinin azaltıldığı bir negatif geri bildirimdir. Az önce örneğini verdiğimiz sekretin uyarısı sonucunda pankreast tarafından bikarbonat salınması, bağırsaktaki pH’ı yükselterek uyarının kesilmesine ve böylelikle de uyarı yolunun kapanmasına yol açar. Hormon uyarısını azaltarak ya da yok ederek negatif geri bildirim ile düzenleme yolunun aşırı kullanılmasına engel olunur.

Uyarıyı zayıflatan negatif geri bildirimin aksine, pozitif geri bildirim uyarıyı güçlendirerek daha yüksek bir tepkiye neden olmaktadır. Verdiğimiz örnekteki oksitosin yolunda, oksitosin hormonuna cevap olarak meme bezleri süt salgılamaktadır. Salgılanan süt, daha çok süt emilmesine bu da daha çok süte ihtiyaç duyulmasına ve daha çok uyarının gitmesine neden olur. Yolun devamlılığı, yavru emmeyi sürdürdüğü sürece bağlıdır.

Kan Glukoz Düzeyinin Kontrolü

Pozitif geri bildirimde hem uyarı hem de tepki arttığından negatif geri bildirim, durumun eski haline dönmesine yardımcı olur. Bu sebepten ötürü, homeostasiste görev alan hormon yollarının tipik olarak pozitiften çok negatif içermesinin nedeni budur. Homeostatik kontrol sistemleri, her biri diğerini dengeleyen çift negatif geri bildirime dayalı hormon yolları ile işlev görmektedir. Bu tip kontrole en iyi örnek kan glukoz düzeyinin kontrolünde sorumlu olan insülin ve glukagon hormonun çalışmasında görülür.

İnsanlarda metabolik denge kan glukoz düzeyi 70-110 mg/mL arasında olmasına bağlıdır. Bu denge, hücresel solunumda glukozun temel yakıt ve biyosentezde karbon istekeleri için kaynak olmasından dolayı oldukça önemlidir.

İki antagonistik (zıt çalışan) hormon olan insülin ve glukagon, kandaki glukoz düzeyinin düzenlenmesinde sorumlu olan hormonlardır. Bu hormonların her ikisi de, negatif geri bildirimle düzenlenen basit endokrin yolla çalışırlar. Kan glukoz düzeyi normal sınırlarının üstüne çıktığı zaman insülin salınır ve kandan vücut hücrelerine glukoz girişi olur, böylelikle kandaki glukoz oranı düşer. Kanda glukoz oranı normalin altına indiği zaman ise glukagon hormonu salınır ve karaciğerdeki gibi glikojen gibi depolardan kana glukoz akışı sağlanır, böylelikle kan glukoz seviyesi yükseltilmiş olur.

Glukagon ve insülin hormonların birbirlerine zıt olan etkileri, vücut hücrelerinin yakıtı depolaması ve kullanması açısından oldukça önemlidir. Karaciğer her iki hormon için de önemli bir hedeftir. Karaciğerde, glukagon ve insülin besin maddelerinin işlenmesini glukoz homeostasisini gözetecek şekillerde düzenlerler.

Hormonların Çoklu Etkileri

Birçok hormon vücutta birden fazla etki oluşturur. Belirli bir hormon tarafından oluşturulan etkiler hedef hücrelerde o hormona cevap veren ya da cevabı alan moleküller farklı ise birbirinden farklı olur. Buna bir örnek olarak epinefrin hormonunu verebiliriz.

Epinefrin hormonu kısmında bahsetmiş olmamıza rağmen hatırlatmak için tekrar edecek olursak Epinefrin, vücudun kısa süreli strese karşı vereceği cevabı düzenlemektedir. Epinefrin hormonu aynı anda karaciğerde glikojen yıkımını tetiklerken, ana iskelet kaslarına kan akımını arttırmakta ve sindirim kanalına giden kanı da azaltmaktadır. Bu birbirinden ayrı iki etki, vücudun acil durumlarda hızlı tepki vermesini sağlamaktadır.

Dokuların epinefrine verdiği cevaplar, reseptörleri ya da sinyal iletim yolları farklı olduğundan birbirinin aynısı değildir. G proteini ile bileşik oluşturmuş reseptörler, epinefrinin hücre tanınmasından rol oynamaktadır. Karaciğer hücrelerinin, protein kinaz A enzimini etkileştiren beta tipi epinefrin reseptörleri vardır. Etkinleşen bu enzim de glikojen metabolizmasındaki enzimleri düzenlemektedir. Bunun tersine bağırsak kan damarlarında alfa tip epinefrin reseptörleri vardır. Bu reseptörler, protein kinaz A’yı aktive etmek yerine farklı bir G proteinin ve farklı enzimleri aktive eden belirgin bir uyarı yolunu tetiklemektedir.

Yağda çözünen hormonlarda sıklıkla farklı hedef hücreler üzerinde değişik etki yaparlar. Örneğin, yumurta sarısında yer alan protein olan vitellogenin sentezlenmesi için bir kuşun karaciğerini uyaran östrojen hormonu, aynı zamanda üreme sistemini de yumurtanın beyazındaki proteinleri sentezlemesi için uyarmaktadır.

Endokrin Bozucular

1938-1971 yılları arasında bazı hamilelik sorunları yaşayan kadınlara dietilstilbestrol (DES) isimli sentetik bir östrojen verilmişti. 1971 yılına kadar bilinmeyen, DES ile karşılaşmanın fetüste üreme sistemi gelişiminde farklılaşmalara neden olduğuydu. Tümüyle, DES almış kadın bireylerin kızları vajinal ve rahim ağzı kanserlerine yakalanma, üreme organlarında yapısal değişiklikler ve düşük riski gibi üreme ile ilgili bazı sorunlarla daha sık karşılamaya başladılar. Günümüzde ise DES, hormon yolunun normal işlevini bozan bir endokrin bozucu olarak tanınmaktadır.

Yakın yıllarda, çevredeki bazı moleküllerin de endokrin bozucular gibi davrandığı öne sürülmüştür. Soya fasulyesi ve diğer yenen bitkisel ürünlerde bulunan bazı östrojen benzeri moleküllerin meme kanseri riskini azalttığı belirtilmiştir. Plastik yapımında kullanılan bisfenol A gibi diğer kimyasal moleküller de normal üreme ve gelişmeyi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ancak, bu tip etkileri açığa çıkarmak oldukça güç ve zaman alıcı olmaktadır. Çünkü sindirim sistemi aracılığı ile vücuda giren bu moleküllerin özelliklerini karaciğer enzimleri değiştirmektedir.

Melatonin ve Biyoritimler

Memeli beynin merkezine yakın bir bölgede yer alan küçük bir doku kütlesi olan epifiz bezi, değişime uğramış bir amino asit olan melatonin hormonunun asıl kaynağıdır.

Melatonin, ışık ve mevsimsel gün uzunluğu ile ilgili işlevleri düzenlemektedir. Görevleri arasına omurgalılarda deri pigmentasyonunu etkilese de asıl görevi üreme ve günlük aktivite düzenleriyle bağlantılı olan biyolojik ritimlerdir. Melatonin gece salgılanır ve salgılanma miktarı gece uzunluğu ile doğru orantılıdır. Örneğin kış mevsiminde günler kısa geceler uzun olduğundan daha çok melatonin salgılanmaktadır. Ayrıca geceleri melatonin salgısının artmasıyla uykunun gelmesi arasında sağlam kanıtlar bulunmaktadır.

Epifiz bezi tarafından melatonin hormonunun salınması, hipotalamusta suprakiyazmatik çekirden (SCN) adı verilen bir grup nöron tarafından kontrol edilmektedir. SCN, bir biyolojik saat olarak çalışmakta ve gözün retinasındaki özelleşmiş ışığa hassas nöronlardan uyarı almaktadır. Böylece karanlık ve aydınlığa karşı melatonin üretimini düzenler.

Hormon işlevinin Evrimi

Bir hormonun evrim sürecinde, görevlerine bağlı olarak türleri arasında genelde değişiklik göstermektedir. Örneğin tiroit hormonu birçok evrimsel süreçte metabolizmayı düzenlemede rol oynamıştır. Ancak kurbağalarda tiroit hormonu tek bir görevi üstlenmiştir, iribaşın başkalaşımı sırasında kuyruğun rezorpsiyonunun uyarılması.

Diğer çoğu omurgalı hormonlarında çok çeşitli işlevler evrimleşmiştir. Yazının önceki bölümlerinde bahsettiğimiz prolaktin hormonu, çok geniş bir görev listesine sahiptir. Memelilerde meme bezinin büyümesini ve süt sentezini uyarırken, kuşlarda yağ metabolizmasını ve üremeyi düzenler, amfibilerde ise başkalaşımı geciktirmekte ve tatlı su balıklarında su ve tuz dengesini ayarlamaktadır. Bu çeşitli görevler prolaktinin eski bir hormon olduğunu ve evrimsel süreç içerisinde omurgalı grupları arasında işlevlerinin çeşitlenmeler oluşturduğunu göstermektedir.

Releasing The Truth

Melanosit uyarıcı hormon (MSH), anterior hipofiz hormonlarına bir başka örnek olup, farklı evrimsel süreçlerde değişik görevler üstlenmiştir. Balıklar, amfibiler ve sürüngenlerde bu hormon, melanosit adı verilen deri hücrelerinde pigment dağılımını denetleyerek, deri rengini kontrol etmektedir. Memelilerde, MSH renklenmenin yanı sıra, açlık ve metabolizmayla ilgili işlevler üstlenmektedir. MSH’ın memeli beyninde evrimleşmiş olan özgül işlevi, tıbbı açıdan oldukça önemlidir.

Kanserleri son aşamada olan birçok hastada AIDS, tüberküloz ve bazı yaşlılıkla ilgili sorunlarda kaşeksi denilen son derece yıpratıcı bir olguya neden olmaktadır. Kilo kaybı, kas erimesi ve iştah kaybı ile karakterize kaşeksi, mevcut tedavi yöntemlerine çok az karşılık vermektedir. Ancak, MSH özgül bir beyin reseptörünün uyarılması, yağ metabolizmasını uyarmakta ve iştahı önemli düzeyde azaltmakta olup kaşekside görülen değişikliklerdir.

Bu durum bilim insanlarının kaşeksiye neden olan bu MSH reseptörünün etkinleştirilmesinin kaşeksiye neden olduğu düşüncesine varmalarına yol açmıştır. Bunu test etmek için, kanser tümörleri oluşturan mutasyonlara sahip farelerde kaşeksi uyarılmıştır. Fareler, beyindeki MSH reseptörleri engellendiğinde tümör oluşumlarını sürdürmüş ancak kaşeksi olmamıştır. Bu tip ilaçların insanlardaki kaşeksinin tedavisinde kullanılması konusu halen çalışmaktadır.

Paratiroit Hormon ve D vitamini: Kan Kalsiyumun Kontrolü

Kalsiyum iyonu (Ca2⁺) tüm hücrelerin normal faaliyetlerini sürdürebilmeleri için oldukça önemli bir iyondur. Eğer ki kandaki Ca²⁺ düzeyi oldukça azalacak olursa, iskelet kaslarında tetani adı verilen oldukça ölümcül kasılmalar ortaya çıkacaktır. Eğer kandaki seviyesi yükselirse, vücut dokularında kalsiyum fosfat çökeltileri birikerek, geniş çapli organ hasarlarına sebep olabilir.

Memelilerde, tiroidin posterior yüzeyinde gömülü halde bulunan dört küçük alt birimden oluşmuş paratiroit bezleri, kan Ca²⁺ düzenlenmesindeki başlıca rolü oynamaktadır. Eğer ki kan Ca²⁺ düzeyi, normal değer olan yaklaşık 10mg/100 mL’nin altına düşerse bu bezler tarafından paratiroit hormonu (PTH) salgılanır.

PTH, kan kalsiyum düzeyini doğrudan ve dolaylı olarak yükseltir. PTH kemikteki mineralleşmiş matriksin parçalanarak açığa Ca²⁺ çıkarıp kana geçmesini sağlar. Böbreklerde ise PTH dolaylı etki ile D vitamininin etkin bir hormona çevrimini uyarır. Steroid türevli bir molekül olan D vitamininin inaktif formu besinlerden alınır ya da güneş ışığına maruz kalındığı zaman vücutta sentezlenir. İnaktif D vitaminin aktifleştirilmesi, PTH tarafından uyarılan bir süreç ile karaciğerde başlatılıp böbreklerde bitirilir. D vitaminin aktif formu, bağırsakları doğrudan etkileyen besinlerden Ca²⁺ alınmasını uyarır ve böylece PTH’ın etkisini yükseltmiş olur. Düşen kan Ca²⁺ düzeyinin bu işlemlerden sonra normal seviyeye gelmesi ile paratiroid bezlerinden daha fazla PTH salınımını durdurulur.

Eğer kan Ca²⁺ düzeyi normal değerin üstüne çıkarsa, tiroit bezi tarafından kalsitonin adı verilen hormon salgılanarak kemikte kalsiyum yerleşmesini engeller ve böbrekten Ca²⁺ bırakılmasını artırır. İnsanlarda, sadece çocukluk döneminde aşırı kemik gelişmesi ile bu hormona gereksinim duyulur.

Adrenal Hormonlar: Streste Yanıt

Omurgalılarda adrenal bezler, böbreklerde birlikte yer alırlar. Memelilerde her adrenal bez aslında farklı hücre tiplerinden oluşan iki bez olup embriyonik kökenleri farklıdır ve buna bağlı olarak da işlevleri farklı olmaktadır. Adrenal korteks gerçek endokrin hücrelerden oluşmuş iken, adrenal medulla ise salgı bezleri embriyonik gelişim döneminde sinir dokusundan köken almıştır.

Adrenal Medullanın Katekolaminleri

Birgün sokakta yürürken bir silah sesi duydunuz diyelim. Acaba etrafta bir katil mi var diye endileşenirsiniz. Kalbiniz ve soluğunuz hızlanır, kaslarınız gerilir, kalbiniz ve soluğunuz hızlanır. Beyniniz daha hızlı çalışmaya başlar. Algılanan tehlikeye karşı bunlar ve benzeri hızlı yanıtlar, ‘’don, savaş ya da kaç’’ veya ani stres yanıtlarıdır. Bu eşgüdümlü fizyolojik değişikliklerin bütünü, adrenal medullanın iki hormonu olan norepinefrin (noradrenalin) ve epinefrin (adrenalin) tarafından tetiklenir. Bu iki hormonun ikisi de katekolamin olup tirozin amino asidinden sentezlenen amin sınıfı hormonlardır.

Adrenal medulla, epinefrin ve norepinefrini strese karşı, ister aşırı keyif hali olsun ister ölümcül tehlike olsun her iki durumda da sarmaktadır. Bu hormonların aktivitesi, ani kullanıma hazır olan eldeki kimyasal enerji miktarını arttırmaktadır. İki hormon birden, karaciğerdeki ve iskelet kaslarındaki glikojen yıkımını hızlandırır, glukoz ve yağ asitlerinin salınımını uyarır. Salınan glukoz ve yağ asitleri vücut hücreleri tarafından yakıt olarak kullanılır.

Ford

Norepinefrin ve epinefrin, enerji kaynakların ulaşılabilirliğini arttırmanın yanı sıra, kardiyovasküler ve solunum sistemleri üzerinde de etkiler oluştururlar. Örneğin, kalp atım hızı ve hacmini artırırken, akciğerdeki bronşiolleri genişleterek vücuda daha fazla oksijenin girmesini sağlamış olur. Bu sebepten ötürü, astım krizlerinde doktorlar, hava yollarını genişletmek için ya da kalbi güçlendirmek için epinefrin uygularlar.

Katekolaminler aynı zamanda bazı kan damarlarını daraltarak veya diğerlerini genişleterek kan akışını da değiştirebilirler. Bunun sonucu olarak da deriye, sindirim organlarına ve böbreklere giden kanın çoğu kalbe, beyne ve iskelet kaslarına yönlendirilir. Epinefrin hormonunun genelde kalp ve metabolik hız üzerinde daha güçlü etkisi varken, norepinefrinin ana işlevi ise kan basıncını düzenlemektir. Epinefrin ve norepinefrin hormonları aynı zaman da nörotransmitter olarak da görev yapmaktadır.

Adrenal Korteksin Steroid Hormonları

Adrenal korteks hormonları vücudun streste karşı yanıtında da görev alır. Ancak adrenal korteks endokrin uyarılara cevap verirken, adrenal medulla sinirsel verilere cevap vermektedir. Stres kaynaklı durumlardan sonra uyarı, hipotalamusun, anterior hipofizden tropik hormon ACTH salınımını uyaran bir hormon salgılamasına yol açar. ACTH kan yoluyla adrenal kortekse ulaşır ve endokrin hücrelerini uyararak kortikosteroidler denilen bir steroid ailesinin sentezlenip salgılanmasını tetikler. Kortikosteroidlerin insanlardaki iki ana tipi, glukokortikoidler ve mineralokortikoidler.

Glukokortikoidlerin etkisi glukoz metabolizması üzerinedir. Pankreras glukagonunun yakıt kullanımı üzerindeki etkilerini artırarak, proteinler gibi karbonhidrat olmayan kaynaklardan glukoz sentezlenmesini sağlayarak, daha çok glukoz kaynağı oluşmasını sağlar. Bir glukokortikoid olan kortizol, iskelet kaslarını etkileyerek kas proteinlerinin yıkılmasına yol açar, açığa çıkan amino asitler ise glikoza dönüştürülür. Bu olay, karaciğerde depo edilmiş olan glikojenin glikoza çevriminin vücuda yetmediği zamanlarda gerçekleşir.

Eğer ki glukokortikoidler, vücutta bulunması gereken düzeylerinin üstüne çıkarsa, vücut bağışıklık sistemini baskılayabilir. Bu kötü gözüken özellikleri bazen artrit gibi yangısal hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır. Ancak uzun süreli kullanımı metabolizmayı etkilemektedir. Bu yüzden tedavi için kullanımları çok tercih edilmemektedir.

Mineralokortikoidler, mineral metabolizmasını özellikle de tuz ve su dengesinin korunması üzerindeki etkileri vardır. Örneğin bir mineralokortikoid olan aldosteron, kanın su ve iyon homeostasisinde görev görür. Düşük kan hacmi ya da basıncı durumlarında aldosteron hormonu salgılanır. Aldosteron, böbreklerdeki hücreleri uyararak sodyum iyonları ve suyun geri emilmesini, böylece kan hacmi ve basıncının yükselmesini sağlar. Bunun yanı sıra aldosteron, vücudun aşırı strese karşı koymasında da işlev görür. Az önce anlattığımız strese karşı ACTH salgılanması, adrenal korteksin aldosteron salınımını artırmaktadır.

Adrenal korteksin kortikosteroid ürünleri içinde az oranlarda da olsa bazı steroid hormonların, cinsellik üzerinde etkisi olduğu bulunmuştur. Adrenal korteksin salgıladığı seks hormonların başlıcıları erkeklerde androjen, az oranda dişilerde östrojen ve progestinler bulunmaktadır. Adrenal androjenlerin erişkin dişilerde cinsel güdüleri uyardığına dair kanıtlar bulunmaktadır ancak fizyolojik rolleri çok iyi anlaşılamamıştır.

Gonadlarda Üretilen Seks Hormonları

Seks hormonları büyümeyi, gelişmeyi, üreme döngülerini ve cinsel davranışları etkilemektedir. Adrenal bezler az miktarda bu hormonları üretseler de ana kaynak erkeklerdeki testisler ve dişilerdeki yumurtalıklardır. Gonadlarda üç ana tipte steroid hormon üretilir ve salgılanır: androjenler, östrojenler ve progestinler. Her üç tipte iki eşeyde de bulunmasına rağmen, miktarları birbirlerinden farklılık göstermektedir.

Androjen hormonunun, insan erkek eşey karakterlerinin gelişimi söz konusu olduğunda, ergenliğe erişmeden önemli işlevleri vardır. Yüksek miktardaki androjen hormonu, kalın ses, erkek tipi kıllanma, kas ve kemik kütlesindeki artış gibi özellikler oluşturur. Kas geliştirmek için anabolik steroidlerin kullanılması, aşırı sivilce oluşumuna, sperm sayısında azalmaya ve karaciğer hasarlarına yol açmaktadır.

Özper Özorun

Dişi üreme sisteminin işlevini sürdürmesi ve ikincil dişi karakterlerin ortaya çıkmasından sorumlu olan hormonlar estradiol ve östrojendir. Progestinler, embriyonun büyümesi ve gelişmesini sağlamak için rahmin dokularını hazırlama ve koruma işlevini görürler.

Gonad kaynaklı seks hormonlarının sentezi, anterior hipofizin gonadotropinleri (FSH ve LH) tarafından kontrol edilmektedir. Buna karşılık olarak ise FSH ve LH salgılanması ise, hipotalamusun salgılatıcı hormonu olan GnRH (gonadotropin-salgılatıcı hormon) tarafından kontrol edilmektedir.