Kolokwium: HORMONY

Pytania

2011/2012

TERMIN 1

NIEBIESKA

1. Wydzielanie parakrynowe – definicja, przykłady.

2. Receptory sprzężone z cyklazą guanylową – struktura, występowanie, funkcja.

3. ROC – aktywatory, funkcja.

4. iNOS – funkcje, powstawanie, miejsce występowania, inhibitory, aktywatory.

5. Oksytocyna – funkcje, powstawanie.

6. Antyandrogeny – działanie, przykłady zastosowania, przedstawiciele.

7. TNFα – funkcje, miejsce syntezy.

8. Biosynteza hormonów tarczycy.

BIAŁA

9. Wydzielanie autokrynowe - definicja, przykłady.

10. Receptor sprzężony z cyklazą adenylanową – struktura, występowanie, funkcja.

11. eNOS – funkcje, powstawanie, miejsca występowania, inhibitory, aktywatory.

12. SMOC – aktywatory, funkcja.

13. Wazopresyna – funkcja, powstawanie.

14. Antyestrogeny – działanie, przykłady zastosowania, przedstawiciele.

15. Il-6 – miejsce syntezy, funkcje.

16. Katabolizm katecholamin.

TERMIN 2

17. Działanie pozapłciowe estrogenu.

18. Interferon – podział, występowanie, synteza, funkcje.

19. Prolaktyna – biosynteza, regulacja wydzielania.

20. Endorfiny – synteza, działanie.

21. Aminy katecholowe – biosynteza, miejsce powstawania.

22. nNOS – funkcje, miejsce występowania.

23. Co blokuje receptory AT1, działanie tej substancji.

24. Heterotrimeryczne białko G – budowa, funkcje.

TERMIN 3

25. Pozapłciowe działanie androgenów.

26. POMC – występowanie.

27. Endoteliny.

28. PKG – funkcje.

29. PDGF – funkcje.

30. Uniport, symport, antyport – definicje i przykłady.

31. Metabolizm obwodowy hormonów tarczycy.

2012/2013

TERMIN 1

ZIELONA

2. Receptory sprzężone z cyklazą guanylanową – struktura, występowanie, funkcja.

3. ROC – aktywatory, funkcja.

4. iNOS – funkcje, powstawanie, miejsce występowania, inhibitory, aktywatory.

6. Antyandrogeny – działanie, przykłady zastosowania, przedstawiciele.

7. TNFα – funkcje, miejsce syntezy.

8. Biosynteza hormonów tarczycy.

BIAŁA

10. Receptor sprzężony z cyklazą adenylanową – struktura, występowanie, funkcja.

11. eNOS – funkcje, powstawanie, miejsce występowania, inhibitory, aktywatory.

12. SMOC – aktywatory, funkcja.

14. Antyestrogeny – działanie, przykłady zastosowania, przedstawiciele.

15. Il-6 – miejsce syntezy, funkcje.

16. Katabolizm katecholamin.

TERMIN 2

32. Receptory 7TM.

33. Cyklaza adenylanowa – budowa, funkcje.

34. Cyklaza guanylanowa cytozolowa – budowa, funkcje.

15. Il-6 – miejsce syntezy, funkcje.

35. Receptory estrogenowe.

36. Synteza kortyzolu.

TERMIN 3

13. Wazopresyna – działanie, receptor, miejsce powstawania.

37. Angiotensyna II – powstawanie i rola w układzie naczyniowym.

38. IP₃ – synteza, receptory, funkcje.

17. Estrogeny – funkcje pozapłciowe.

39. GM-CSF – funkcje i zastosowanie.

40. Endorfiny – biosynteza, funkcje, receptory.

TERMIN 4

10. Receptory sprzężone z cyklazą adenylową, struktura, występowanie, funkcje.

13. Wazopresyna – synteza i wydzielanie, funkcje.

14. Antyestrogeny – przykłady, mechanizm działania, zastosowanie.

15. Il-6 – funkcje i miejsce syntezy.

11. eNOS – inhibitory, funkcje, występowanie.

16. Katabolizm katecholamin.

9. Wydzielanie autokrynne – definicja i przykłady.

1. Wydzielanie parakrynowe – definicja, przykłady.

Definicja – substancja wydzielana jest do przestrzeni międzykomórkowej, działa na komórki bez pośrednictwa układu krążenia (za pośrednictwem płynu międzykomórkowego). Charakteryzuje się niewielkim zasięgiem działania, hormon działa tylko w pobliżu komórki wydzielającej.

Przykłady substancji wydzielanych parakrynowo – pochodne kwasu arachidonowego (prostaglandyny, leukotrieny, prostacykliny, tromboksany), angiotensyna, bradykinina, histamina, hormony układu pokarmowego (gastryna, motylina).

Ta sama substancja może działać w różnych warunkach na drodze endokrynej lub parakrynnej, np. interferon w warunkach fizjologicznych wydzielany drogą endokrynną, a jako lek podawany drogą pozajelitową działa parakrynowo.

2. Receptory sprzężone z cyklazą guanylową – struktura, występowanie, funkcja.

Budowa: Pojedynczy peptyd o strukturze α-helikalnej, 7 hydrofobowych domen spinających błonę komórkową – C-koniec skierowany do wewnątrz, a N-koniec na zewnątrz komórki.

2 rodzaje receptorów sprzężonych z cyklazą guanylanową: błonowy i cytoplazmatyczny

aktywacja receptora prowadzi do wytworzenia cGMP, który jest wtórnym przekaźnikiem w komórce

GTP -> cGMP -> aktywacja PKG -> aktywacja kaskady kinaz lub aktywacja bezpośrednia białka enzymatycznego

przykłady: ANP – przedsionkowy peptyd natriuretyczny; NO

odtworzenie GTP:

cGMP pod wpływem fosfodiesteraz -> 5’GMP (fosforylacja) -> GTP

3. ROC – aktywatory, funkcja.

Jest to kanał wapniowy sterowany przekaźnikiem, klasyczny receptor jonotropowy. Działanie: substancja pobudzająca przyłącza się do domeny zewnątrzkomórkowej kanału, co prowadzi do jego otwarcia i napływu jonów Ca²⁺ do wnętrza komórki. Gradient Ca²⁺ musi być skierowany dokomórkowo.

Aktywatorami ROC są endoteliny.

4. iNOS – funkcje, powstawanie, miejsce występowania, inhibitory, aktywatory.

iNOS -> indukowana syntaza NO/syntaza NO II

występuje w

- komórkach układu odpornościowego (np. makrofagi)

- komórkach układu sercowo-naczyniowego

AKTYWATORY+++ INHIBITORY---

- TNFα - ADMA

- TNFβ

- IL-1

- LPS

- INPγ

Powstawanie:

enzym indukowany

INPγ za pośrednictwem kinazy Janus -> aktywacja białek STAT -> w jądrze ekspresja genu dla iNOS -> aktywny enzym

Funkcje:

1. mediator odporności nieswoistej

hamowanie replikacji wirusów, degradacja komórek, które sfagocytowały drobnoustrój, wykorzystywane przez makrofagi do niszczenia patogenów

2. synteza NO – 5-elektronowa oksydacja azotu α-argininy do α-cytruliny (2etapowa)

3. induktor apoptozy komórek nowotworowych

4. może być przyczyną szoku septycznego

5. patogeneza chorób alergicznych i autoimmunologicznych

6. hamuje syntezę IL-2

7. destrukcja kom. β trzustki

8. destrukcja chrząstki stawowej

9. hamowanie proliferacji limfocytów

10. działanie immunomodulujące

5. Oksytocyna – funkcje, powstawanie.

Oksytocyna jest cyklicznym nonapeptydem, w którym reszty cysteiny są związane mostkiem disiarczkowym. Powstaje w jądrze przykomorowym i nadwzrokowym podwzgórza. Produkowana jest przez ciała komórkowe neuronów wielkokomórkowych wydzielniczych. Następnie transportowana jest do tylnego płata przysadki, gdzie jest magazynowana. Transportowana jest w kompleksach z białkiem neurofizyną I. Aksony zakończone w tylnym płacie przysadki kolbkowatymi rozszczepieniami odpowiadają za wydzielanie oksytocyny. W nich kompleks transportujący się rozpada, a oksytocyna wydzielana jest do krwi.

Funkcje:

- w macicy nieciężarnej – ułatwia transport plemników, uwalniana podczas stosunku

- w macicy ciężarnej – odpowiada za skurcz mm. gładkich i rozpoczęcie akcji porodowej

- w gruczole sutkowym – odpowiada za skurcz komórek mioepitelialnych wyścielających gruczoły sutkowe i wyciskanie mleka z pęcherzyków gruczołów do dużych przewodów

- u mężczyzn – zwiększanie skurczów komórek mioidalnych kanalików nasiennych podczas ejakulacji

- skurcze mm. gładkich np. w pęcherzu moczowym, przewodzie pokarmowym

- działanie antydiuretyczne

- zwiększa poziom PTH

- hamuje procesy zapamiętywania i przypominania (głównie przy porodzie)

- formowanie zachowań społecznych, np. przywiązanie matki do dziecka

- redukuje lęk, stres i agresję

6. Antyandrogeny – działanie, przykłady zastosowania, przedstawiciele.

Grupa związków chemicznych stosowanych w celu zmniejszenia oddziaływania męskich hormonów, głównie testosteronu.

Działanie:

- blokowanie receptorów androgenowych – spironolakton, octan cyproteronu, flutamid (stosowany w raku prostaty)

- blokowanie przekształcania słabszych androgenów w silniejsze (blokowanie enzymów) – ketokonazol, dutasteryd, finasteryd (przy łagodnym przeroście prostaty, łysieniu)

- blokowanie produkcji androgenów przez blokowanie osi podwzgórze-przysadka-gonady – np. octan cyproteronu

Zastosowanie:

- leczenie hiperandrogenii u kobiet – wirylizacja, hirsutyzm

- eliminacja wpływu androgenów na rozwój raka prostaty

- leczenie łagodnego przerostu prostaty

- leczenie łysienia typu męskiego

- leczenie trądziku

- leczenie parafilii seksualnych, np. pedofilii – zmniejszają popęd płciowy

substancje o ubocznym działaniu antyandrogenowym:

spironolakton – lek moczopędny, glikozydy naparstnicy, cymetydyna – lek na chorobę wrzodową żołądka

7. TNFα – funkcje, miejsce syntezy.

TNFα jest to kolektyna, czynnik martwicy nowotworów, glikoproteina o silnie katabolicznym działaniu (cytokina związana z procesem zapalnym). Produkowana jest aktywne monocyty i makrofagi w odpowiedzi na stymulatory takie jak: endotoksyny, wirusy, pasożyty. Może być też syntetyzowana przez:

- adipocyty – wpływ na powstawanie insulinooporności obwodowej, która leży u podstaw cukrzycy typu I

- keratynocyty

- fibroblasty

- neutrofile

- mastocyty

- niektóre limfocyty

Działa w połączeniu z receptorem TNF-R1 i TNF-R2, aktywacja receptora prowadzi do aktywacji sfingomielinazy, która w komórce niezmienionej nowotworowo prowadzi do uruchomienia mechanizmów zależnych od NFkB, a w komórce nowotworowej do uruchomienia endonukleaz, degradacji DNA, co z kolei inicjuje apoptozę.

Funkcje:

- cytotoksyczne działanie względem komórek nowotworowych

- pobudza wątrobę do syntezy białek ostrej fazy, np. CRP

- zwiększa insulinooporność

- stymuluje granulocyty do fagocytozy

- działa przeciwwirusowo

- wzrost syntezy molekuł adhezyjnych

- indukcja syntezy cytokin

- różnicowanie i aktywacja różnych komórek

8. Biosynteza hormonów tarczycy.

Powstawanie trójjodotyroniny i tyroksyny zachodzi w cząsteczce tyreoglobuliny, niezbędna jest do tego procesu obecność jodu. Powstałe hormony magazynowane są w koloidzie pęcherzyków tarczycowych. Tyreoglobulina t prekursor T₃ i T₄ o masie około 440 kDa, zawiera około 115 reszt tyrozyny, z których każda może być jodowana, składa się z 2 dużych podjednostek. Etapy:

1. Komórki pęcherzykowe wyłapują w sposób czynny jodki I^- utleniając je do jodu komórkowego I₂. Utlenianie -> peroksydaza (zawierająca hem)

2. Wbudowywanie jodu do tyreoglobuliny MIT- monojodotyrozyna, DIT – dijodotyrozyna

3. Sprzęganie MIT z DIT, DIT z DIT, powstaje kolejno T₃, T₄, zachodzi pod wpływem tyreoperoksydazy. Hormony pozostają integralną częścią tyreoglobuliny dopóki nie ulegnie ona degradacji.

4. Stymulacja TSH -> koloid przemieszcza się do komórek pęcherzykowych.

5. Rozkład tyreoglobuliny (fagolizosomy) do aminokwasów oraz T₃ i T₄, które są uwalniane do krwi.

6. Dejodaza tkankowa w narządach docelowych usuwa selektywnie I^- z pozycji 5’ tyroksyny, powstaje T₃, który wykazuje większą aktywność niż T₄.

9. Wydzielanie autokrynowe - definicja, przykłady.

Komórka wydziela do przestrzeni międzykomórkowej hormon/cząsteczkę sygnałową, która na zasadzie sprzężenia zwrotnego dodatniego reguluje funkcje tej komórki, ponieważ komórka jest wyposażona w receptor dla wytwarzanego hormonu. Przykładem wydzielanych substancji działających autokrynowo są cytokiny. W warunkach prawidłowych autokrynowo wydzielają komórki embrionalne, patologicznie komórki nowotworowe.

10. Receptor sprzężony z cyklazą adenylanową – struktura, występowanie, funkcja.

Cyklaza adenylanowa jest uważana za podjednostkę katalityczną α receptorów. Na skutek działania cyklazy zachodzi reakcja ATP -> cAMP, wzrost stężenia cAMP w komórce prowadzi do aktywacji PKA, która bezpośrednio działa na białko enzymatyczne lub aktywuje kolejne kinazy, co prowadzi do kaskady kinaz i amplifikacji sygnału. Na skutek działania fosfodiesterazy spada stężenie cAMP-> 5’AMP, z którego na skutek fosforylacji odtwarza się ATP.

Przykład receptora: receptor V₂ dla wazopresyny w nerce.

- ACTH

- angiotensyna II

- glukagon

- hCG

- kalcytonina

- LH, MSH

- PTH

- somatostatyna

- TSH

11. eNOS – funkcje, powstawanie, miejsca występowania, inhibitory, aktywatory.

Endotelialna/śródbłonkowa, konstytutywna, syntaza NO III. Występuje w śródbłonku, jej aktywatorami są Ach, bradykininy, aminy katecholowe, inaktywują ją hemoglobina i kinaza białkowa A.

Powstawanie: nieaktywna eNOS występująca w błonie komórkowej ulega palmitynacji (staje się rozpuszczalna w tłuszczach), łączy się z białkiem błonowym kaweoliną. Następnie acetylocholina uruchamia kaskadę fosfoinozytydów błonowych, co prowadzi do uwolnienia Ca²⁺ z magazynów wewnątrzkomórkowych, który łączy się z kalmoduliną (CaM). CaM i tetrahydrobiopteryna aktywują eNOS, która odłącza się od kaweoliny i przechodzi do cytoplazmy.

eNOS jest odpowiedzialna za rozkurcz naczyń , syntetyzuje NO na drodze oksydacji atomu azotu α-argininy do α-cytruliny z uwolnieniem NO.

12. SMOC – aktywatory, funkcja.

Jest to kanał wapniowy otwierany przekaźnikiem wewnętrznym, należy do receptorów metabotropowych, otwierany przez przekaźnik drugorzędowy (ligand działający od wewnątrz). Jego otwarcie skutkuje napływem jonów Ca²⁺ z przestrzeni międzykomórkowej do wnętrza komórki.

Aktywatory: IP₃ (po fosforylacji daje IP₄), PA (kw. fosfatydowy), fosfolipaza D

13. Wazopresyna – funkcja, powstawanie.

Jest to cykliczny nonapeptyd z mostkiem disiarczkowym pomiędzy resztami cysteiny, produkcja jak dla oksytocyny (pkt. 5). We krwi krąży jako polipeptyd wolny, nie związany z białkami osocza.

Funkcje: utrzymywanie homeostazy poprzez rozrzedzenie krwi i podniesienie ciśnienia tętniczego. Dzieje się to na skutek skurczu tętniczek obwodowych (gdzie brak jest receptorów V₁).

Ponadto wazopresyna działa rozkurczająco na tętnice wieńcowe i mózgowe poprzez receptor V₁, który sprzężony jest sprzężony jest z fosfolipazą C i przeminą fosfoinoztydów, co w efekcie prowadzi do syntezy NO i rozkurczu naczyń.

Wazopresyna zwiększa przepuszczalność kanalika zbiorczego dla H₂O przez oddziaływanie z obecnym w nerce receptorem V₂. Jest on sprzężony z cyklazą adenylową. Bez wazopresyny kanalik zbiorczy jest nieprzepuszczalny, pod wpływem jej działania następuje zagęszczenie moczu i rozrzedzenie osocza.

Wazopresyna wpływa na hormony przedniego płata przysadki: ACTH, GH, TSH; jest induktorem proliferacji pewnych linii komórkowych, np. fibroblastów, tymocytów. Jest także stosowana w leczeniu łagodnych hemofilii, ponieważ odłącza od śródbłonka VIII czynnik krzepnięcia. Usprawnia procesy pamięciowe, może również powodować (60x słabsze niż oksytocyna) skurcze mięśni macicy.

14. Antyestrogeny – działanie, przykłady zastosowania, przedstawiciele.

Są to substancje blokujące działanie hormonów żeńskich – estrogenów. Dzielą się na substancje:

1. blokujące receptor estrogenowy – np. tamoksyfen, klomifen

2. będące inhibitorami enzymu aromatazy biorącego udział w syntezie estrogenów, np. exemestan (sterydowy) lub anastrozol (niesterydowy)

Zastosowanie: zahamowanie przemiany testosteronu w estrogeny, zapobieganie ginekomastii u mężczyzn, stosowane jako środki dopingujące (zwiększają st. testosteronu), stosowane w profilaktyce raka piersi.

15. IL-6 – miejsce syntezy, funkcje.

Syntetyzowana przez monocyty i makrofagi pod wpływem IL-1 lub innej interleukiny prozapalnej.

Funkcje:

- silnie pobudza procesy prozapalne

- uczestniczy w zwrotnym hamowaniu wytwarzania TNF

- stymuluje różnicowanie limfocytów B do komórek plazmatycznych

- aktywuje limfocyty T wraz z IL-1

- pobudza krwiotworzenie wraz z IL-3

- jest czynnikiem pirogennym – stymuluje produkcję białek ostrej fazy

16. Katabolizm katecholamin.

Odbywa się na jednej z dwóch dróg: metylacji przez enzym COMT oraz dezaminacji przez enzym MAO

1. Metylacja zachodzi przy udziale SAM będącej donorem reszty metylowej oraz COMT zlokalizowanego w postsynaptycznej błonie neuronów. Katecholaminy są przekształcane w związki pośrednie:

   1. epinefryna -> metanefryna

   2. norepinefrya -> normetanefryna

   3. dopamina -> 3-MT

2. Dezaminacja przez enzym MAO (oksydaza monoaminowa), usuwa grupę aminową z wytworzeniem aldehydu i amoniaku, występują 2 izoenzymy MAO:

   1. MAO-A – występuje w tkance nerwowej, odpowiada za dezaminację serotoniny, adrenaliny, noradrenaliny, dopaminy, tyraminy

   2. MAO-B – w tkankach nienerwowych

Ostateczne produkty rozpadu:

adrenaliny i noradrenaliny –> kwas wanilinomigdałowy (MHM)

dopaminy –> kwas homowanilinowy

17. Działanie pozapłciowe estrogenu.

• korzystny wpływ na gospodarkę lipidową (spadek LDL, wzrost HDL)

• zapobieganie nadmiernej resorpcji kości, wzrost wchłaniania Ca w przewodzie pokarmowym, aktywacja 1-α-hydroksylazy w nerce, więcej aktywnej witaminy D

• kształtowanie stereotypu zachowania męskiego u płodów i noworodków męskich

• regulacja ekspresji białek wątrobowych odpowiedzialnych za krzepnięcie krwi (fibrynogen i protrombina)

• wpływ na ścianę naczyń krwionośnych: śródbłonek zwiększa syntezę NO i prostacykliny (efekt wazodylatacyjny), a miocyty na skutek działania estradiolu nie proliferują

• zwiększenie przepuszczalności błon komórkowych -> zwiększenie nawodnienia tkanek i poprawa elastyczności skóry

• wpływ na OUN: aktywacja ekspresji genów antyapoptycznych, hamowanie proapoptycznych; transaktywacja IGF-1, wymiatacze wolnych rodników, regulacja wydzielania białek prozapalnych: MCP-1, IL-6, NFkB

• aktywacja nNOS – pozytywny wpływ na funkcje umysłowe i pamięć werbalną

• zmniejszenie powinowactwa transportera dopaminy do dopaminy i neurotoksyn oraz zwiększenie jego stężenie (stosowany jako lek na Parkinsona)

18. Interferon – podział, występowanie, synteza, funkcje.

Interferony – białka wytwarzane i uwalniane jako odpowiedź na obecność patogenów wewnątrz organizmu. Zapewniają komunikację między komórkami ciała w celu zwalczania patogenów (wirusy, bakterie przez uruchomienie mechanizmów obronnych. Oddziałują na drodze parakrynii.

Podział:

- IFN typu I – działają na receptor IFN-α (IFNAR), występowanie: α - monocyty, β - fibroblasty, κ - keratynocyty, λ i ω – leukocyty

- IFN typu II – na receptor IFNGR, występowanie: γ - limfocyty T, NK

- IFN typu III – na receptory IαIOR2 i IFNαR1

Funkcje:

- możliwość ingerencji w proces replikacji wirusów

- aktywacja komórek układu immunologicznego (makrofagi i NK)

- zwiększona szybkość rozpoznania infekcji poprzez regulowanie prezentacji antygenu limf. T

- wzmagają odporność komórek na zainfekowanie wirusem

- działanie antywirusowe, antyproliferacyjne, immunomodulujące

Zastosowanie:

- leczenie WZW typu B i C

- leczenie białaczki włochatokomórkowej

- IFNα stosowany jest u pacjentów z WZW, u których zapalenie przeszło w postać przewlekłą, zapobiega zwłóknieniu wątroby

19. Prolaktyna – biosynteza, regulacja wydzielania.

Prolaktyna wydzielana jest przez kwasochłonne komórki laktotropowe części gruczołowej przysadki, jest ona hormonem białkowym zbudowanym ze 198 aminokwasów, zawiera w swojej strukturze 3 mostki disiarczkowe. Wydzielana jest ona w rytmie dobowym, szczyt wydzielania w noce, najniższy poziom rano. Stężenie prolaktyny u kobiet zależy od fazy cyklu miesięcznego, u kobiet w okresie dojrzewania i po menopauzie oraz u mężczyzn stężenie prolaktyny jest niższe.

Synteza: komórki laktotropowe wydzielają prolaktynę, zawierają liczne ziarna magazynujące PRL, prolaktyna może być również syntetyzowana ektopowo przez niektóre komórki nowotworowe oraz przez błonę śluzową macicy.

Wzrost wydzielania w: ciąży, na skutek działania estrogenów, tyreoliberyny, oksytocyny, angiotensyny, neurotensyny, galaniny, VIP, serotoniny oraz drażnienia brodawek sutkowych.

Spadek wydzielania: na skutek działania dopaminy, somatostatyny, progesteronu.

20. Endorfiny – synteza, działanie.

Należą do endogennych peptydów opioidowych, które pełnią rolę neurotransmiterów.

Synteza: β-endorfina jest jednym z produktów hydrolizy POMC (proopiomelanokortyny), wydzielana jest do krwi z przysadki, a do rdzenia kręgowego i mózgu z neuronów podwzgórza.

Działanie:

- na receptor μ (receptor opioidowy) – wywołuje stany euforyczne, uczucie szczęścia

- łagodzi odczuwanie bólu

- ma wpływ na procesy uczenia się

(rec. μ – presynaptyczny, hamuje wydzielanie neuroprzekaźnika, np. GABA co powoduje podwyższenie wydzielania dopaminy)

21. Aminy katecholowe – biosynteza, miejsce powstawania.

Są syntetyzowane z tyrozyny w komórkach chromochłonnych rdzenia nadnerczy. Adrenalina stanowi około 80% wszystkich katecholamin rdzenia, nie jest wytwarzana w innych tkankach. Noradrenalina powstaje w 80% w komórkach unerwionych przez włókna współczulne. Aminy katecholowe występują w OUN, zwojach autonomicznych, rdzeniach nadnerczy, zakończeniach układu współczulnego.

Etapy syntezy:

1. Hydroksylacja pierścienia benzenowego.

   1. Tyrozyna ----> α-dihydroksyfenyloalanina (α-DOPA) enzym: hydroksylaza tyrozynowa

2. Dekarboksylacja łańcucha bocznego

   1. α-DOPA ----> dopamina enzym: dekarboksylaza dopy + PLP

3. Hydroksylacja łańcucha bocznego z wytworzeniem noradrenaliny

   1. dopamina ----> noradrenalina enzym: hydroksylaza dopaminowa

4. N-metylacja z wytworzeniem adrenaliny

   1. noradrenalina ----> adrenalina enzym: PNMT

22. nNOS – funkcje, miejsce występowania.

neurolanla syntaza NO / syntaza NO I

występowanie – tkanka nerwowa, mięśnie szkieletowe

aktywatory – kw. glutaminowy, kw. N-metylo-D-asparaginowy

inhibitory – NPA (N-propylo-α-arginina, 7-nitroindazol)

funkcje – synteza NO w tkance nerwowej, pełni rolę w komunikacji komórkowej, udział w długotrwałym wzmocnieniu postsynaptycznym, niekorzystnie bierze udział w patogenezie uszkodzenia mózgu na tle niedotlenienia i reperfuzji (tylko w przypadku dłuższego okresu niedotlenienia i późniejszej reperfuzji)

23. Co blokuje receptory AT1, działanie tej substancji.

AT-1 to receptor sprzężony z białkiem G, działa na drodze 2 szlaków. Jego pobudzenie powoduje uwolnienie kaskady inozytydów, co prowadzi do uwolnienia IP₃ i w konsekwencji uwolnienia Ca²⁺ z siateczki śródplazmatycznej. Za pośrednictwem białka G powoduje otwarcie kanałów ROC, napływ Ca²⁺ do wnętrza komórki, aktywację układu kalmodulina-wapń, następnie aktywację kinaz kalmodulinozależnych, co prowadzi do skurczu mięśnia.

Efekty pobudzenia AT-1:

- skurcz naczyń

- synteza aldosteronu -> wzrost resorpcji Na

- zwiększenie wydzielania wazopresyny

- wzrost i proliferacja komórek

- indukcja proliferacji miocytów

- przerost lewej komory serca

- zmniejszenie przepływu krwi przez nerki oraz zahamowanie syntezy reniny

- stymulacja syntezy macierzy pozakomórkowej

Inhibitory – grupa leków o działaniu blokującym receptor AT-1 nie wykazują wpływu na stężenie bradykininy i zwiększenie syntezy angiotensyny II we krwi, są to sartany (losartan, walsartan, kandesartan, telmisartan, irbesartan, epiosartan).

24. Heterotrimeryczne białko G – budowa, funkcje.

Budowa - 3 różne podjednostki: α (połączona z GDP), β i γ. Wszystkie 3 pełnią rolę stymulującą, ale α także inhibitorową. Stymulująco podjednostka α wiąże nukleotyd guanylowy i ma aktywność GTPazy, pobudza cyklazę adenylową do produkcji cAMP. Podjednostki β i γ tworzą kompleks, do którego przyłącza się podjednostka α po oddysocjowaniu GMP. Inhibitorowo podjednostka α wiąże kompleks guanylowy i hamuje działanie cyklazy adenylowej i powstawanie cAMP.

Funkcja – białko G uczestniczy w przesyłaniu sygnału do wnętrza komórki, ma wpływ na autonomiczną kontrolę funkcji serca, aktywację płytek krwi, skurcz mięśnia, regulację układu endokrynologicznego i metabolizmu oraz bierze udział w odbieraniu bodźców, np. smakowych lub węchowych.

Mechanizm

1. Związanie ligandu powoduje aktywację białka G, następuje uwolnienie GDP od podjednostki α i związanie GTP, następnie α oddysocjowuje od βγ.

2. Dalsze przekazanie sygnału – zarówno przez aktywną podjednostkę α jak i przez aktywny kompleks βγ.

3. Hydroliza GTP połączonego z α do GDP, po czym podjednostka α staje się nieaktywna, ponownie tworzy heterotrimer z podjednostkami βγ.

25. Pozapłciowe działanie androgenów.

1. Zwiększanie syntezy białka, silne działanie anaboliczne, przyrost masy mięśniowej.

2. Stymulacja wzrostu kości.

3. Stymulacja erytropoezy.

4. Niekorzystny wpływ na gospodarkę lipidową (wzrost LDL, spadek HDL).

5. Hiperglikemia.

6. Wpływ na gospodarkę mineralną – taki jak mineralokortykoidy (wzrost Na⁺ spadek K⁺ i Mg²⁺)

26. POMC – występowanie.

Synteza: przedni i pośredni płat przysadki, podwzgórze, płuca, przewód pokarmowy, łożysko, jądra, najądrza, jajniki

Proopiomelanokortyna to polipeptyd prekursorowy, ulega obróbce potranslacyjnej specyficznie dla danej tkanki i tworzy w efekcie biologicznie czynne hormony peptydowe:

- ACTH – adrenokotykotropina – wzrost nadnerczy, pobudza korę nadnerczy do syntezy hormonów sterydowych, gliko i mineralokortykoidów oraz DHEA

- MSH – melanotropina – pobudza syntezę melaniny w komórkach skóry, wzrost komórek Sertolego

- LPH (β, γ) – lutropina – lipoliza, uwalnianie wolnych kwasów tłuszczowych do krwi

- β-endorfina

- CLIP – corticotropin-like intermediate peptide

- sekwencje N-końcowe o działaniu mitogennym

27. Endoteliny.

21-aminokwasowe peptydy produkowane przez komórki śródbłonka, odgrywają kluczową role w utrzymaniu homeostazy naczyniowej. 2 receptory:

1. miocytarny – powoduje skurcz naczynia

   1. jego obudzenie powoduje aktywację syntezy NO oraz aktywację cyklooksygenazy czego skutkiem jest tworzenie prostacykliny i rozkurcz mięśniówki (działanie wazorelaksacyjne)

2. śródbłonkowy – powoduje rozkurz

   1. jeśli śródbłonek poddany jest czynnikom stresowym endotelina wydzielana jest do wewnątrz, pobudza receptory β miocytów, co prowadzi do otwarcia kanałów Ca²⁺ i skurcz mięśniówki

   2. funkcje: utrzymanie homeostazy śródbłonka, działanie mitogenne oraz antyagregacyjne

   3. działanie negatywne: może uczestniczyć w patogenezie nadciśnienia, niewydolności krążeniowej, zawału mięśnia sercowego, dławicy Prinzmetala, skurczu naczyń OUN, ostrej przednerkowej niewydolności nerek

28. PKG – funkcje.

Kinaza białkowa G, jest to specyficzna kinaza serynowo-treoninowa aktywowana przez cGMP. Kinaza ta fosforyluje reszty seryny i treoniny w mięśniach gładkich i płytkach krwi, bierze udział w regulacji ich działania.

Budowa: homodimer, może być sprzężony z błoną kom. lub znajdować się w cytozolu, zawiera 3 domeny:

- N-końcową

- regulatorową – posiada 2 miejsca wiązania cGMP

- katalizatorową – kataliza fosforylacji reszt seryny i treoniny

Związanie cGMP prowadzi do odblokowania podjednostki katalitycznej.

29. PDGF – funkcje.

Płytkopochodny czynnik wzrostu, jest białkiem regulującym podziały i różnicowanie komórek. Jest dimerem, posiada 5 izoform: PDGFA (2 pod. A), PDGFAB, PDGFB (2 pod. B), PDGFC (2 pod. C), PDGFD (2 pod. D). Łańcuch β kodowany jest przez onkogen c-sis.

Funkcje:

- główny mitogen – dla komórek pochodzenia mezodermalnego

- pełni rolę w angiogenezie

- podczas rozwoju zarodkowego – czynnik wzrostu nerek, płuc, naczyń krwionośnych, OUN

- proces gojenia się ran – przyspiesza syntezę kolagenu I i II oraz glikozaminoglikanów.

- czynnik chemotaktyczny wielu komórek

- zwiększona ekspresja w: miażdżycy, włókniejących zmianach w płucach i nerkach, może być przyczyną wyst. nowotworów

30. Uniport, symport, antyport – definicje i przykłady.

Uniport – jeden z rodzajów transportu aktywnego przez błonę, podczas którego przez jedno białko przenośnikowe jest transportowana tylko cząsteczka jednego typu, np. transport glukozy przez białkowy przenośnik glukozy.

Symport – rodzaj transportu aktywnego przez błony, podczas którego cząsteczka oraz jon Na⁺/H⁺ są transportowane w tym samym kierunku zgodnie z gradientem stężeń jonu, np. przenośnik Na⁺/glukoza w ścianie jelita.

Antyport – rodzaj transportu aktywnego przez błony, w którym przemieszczenie jednej cząsteczki/jonu do wewnątrz komórki zachodzi jednocześnie z usunięciem innej na zewnątrz, np. pompa Na⁺/K⁺.

31. Metabolizm obwodowy hormonów tarczycy.

Transport w osoczu

- TBG – tyroxine binding globulin (globulina wiążąca tyroksynę) – w warunkach prawidłowych może wiązać niekowalencyjnie prawie całą T₃ i T₄ w osoczu

- albuminy i prealbuminy (TBA i TBPA) wiążą hormony tarczycy w sposób nieswoisty

- wolne T₃ i T₄ – 0,05%

- okres półtrwania T₄ jest około 4x dłuższy niż T₃

- aktywność biologiczna zależy od wolnej frakcji tych hormonów w osoczu (akt. T₃ > T₄)

- przekształcenie T₄ do T₃ zachodzi przy udziale 5’ dejodazy peryferyjnej, która występuje w przysadce, nerkach, płucach, która selektywnie usuwa I^- z pozycji 5’ tyroksyny, jej działanie przyspiesza okres rozpadu, ale zwiększa aktywność hormonu.

32. Receptory 7TM.

Są to receptory metabotropowe, receptory sprzężone z białkiem G. Receptor metabotropowy składa się z:

1. Części zewnątrzkomórkowej, do której przyłącza się odpowiedni ligand.

2. Części transbłonowej – zbudowanej z 7 fragmentów helikalnych.

3. Części wewnątrzkomórkowej, która staje się akceptorem/receptorem dla białek adaptorowych, którymi dla tego receptora są białka G.

- Receptory te są zbudowane z pojedynczego polipeptydu o strukturze α-helikalnej.

- Cząsteczki receptora są silnie pofałdowane i zanurzone w błonie komórkowej.

- Łańcuch polipeptydowy przechodzi przez błonę lipidową komórki 7x tworząc hydrofobową domenę transmembranową (7TM).

- C-koniec polipeptydu znajduje się zawsze wewnątrz komórki, a N-koniec na zewnątrz.

- Do grupy receptorów GPCR (receptory sprzężone z białkiem G należą receptory:

- adenozynowe, adrenergiczne α i β, dopaminergiczne D₁ i D₂, histaminowe H₁, H₂, H₃, melatoninowe Mel1, serotoninowe 5-HT₁, 5-HT₂, 5-HT₃, opioidowe δ, μ, κ

Wrodzony defekt receptorów 7TM wywołuje rzekomą niedoczynność przytarczyc.

33. Cyklaza adenylowa – budowa, funkcje.

Enzym przekształcający ATP w cAMP, współdziała z białkami G.

Jest pobudzana przez ACTH, ADH, substancje β₂-adrenergiczne, kalcytoninę, kortykoliberynę, FSH, glukagon, hCG, LH, LPH, MSW, PTH, TSH.

Hamowana przez acetylocholinę, substancje α₂-adrenergiczne, angiotensynę II, somatostatynę.

34. Cyklaza guanylanowa cytozolowa – budowa, funkcje.

Jest to enzym syntetyzujący cykliczny GMP (cGMP) z GTP. Jest efektorem receptora 7TM sprzężonego z białkiem G. Cytozolowa cyklaza guanylowa jest hemoproteiną, homodimerem zawierającym ugrupowanie hemowe. Jej działanie pobudzane jest przez endoteliny – czynniki powodujące wazorelaksację (NO).

Cyklaza guanylowa sprzężona z błona komórkową przekształca GTP w cGMP, który aktywuje kinazę białkową G (PKG), a ona z kolei oddziałuje na inne białka – aktywując lub hamując je. GTP ulega regeneracji na skutek działania fosfodiesterazy (PDE).

35. Receptory estrogenowe.

Estrogeny mogą wywierać wpływ tylko na komórki zaopatrzone w receptory estrogenowe. Komórki takie znajdują się we wszystkich komórkach, ale głównie w macicy, jajnikach, gruczołach sutkowych i pochwie.

Jądrowe receptory estrogenowe pod wpływem aktywacji hormonem ulegają fosforylacji i zmianie konformacji. Są wtedy zdolne do łączenia się z określonym rejonem DNA. Kompleks estrogen-receptor stanowi zatem czynnik transkrypcyjny i nasila lub hamuje ekspresję genów.

Receptory estrogenowe znajdujące się przy błonie komórkowej pod wpływem hormonów ulegają aktywacji i powodują uruchomienie wewnątrzkomórkowych systemów przekazywania sygnału. Następuje wzrost poziomu przekaźników II rzędu w komórce (Ca²⁺, cAMP, IP₃ i innych), co prowadzi do aktywacji kinaz.

36. Synteza kortyzolu.

Glikokortykoidy są syntetyzowane w korze nadnerczy w warstwie pasmowatej, wrażliwej na działanie ACTH, która stymuluje ich wydzielanie (warstwa kłębkowata nie jest wrażliwa). ACTH powoduje uaktywnienie konwersji cholesterolu do pregnenolonu w mitochondriach.

cholesterol ---> (pod wpływem ACTH) ---> pregnenolon ---> progesteron

2 drogi:

1. progesteron ----> 17- hydroksyprogesteron, który hydroksylowany jest w pozycji 21 lub 11 dając odpowiednio 11-deoksykortyzol lub kortyzol

2. progesteron ----> 11-deoksykortykosteron powstały w wyniku utlenienia w pozycji 21, hydroksylowany w pozycji 11 do ----> kortykosteronu

Glikokortykoidy są wydzielane cyklicznie, szczyt wydzielania przypada na godzinę 8.00, godzinę wcześniej następuje szczyt wydzielania ACTH. Ich stężenie stopniowy się obniża przez 12 godzin osiągając minimum około godziny 20.00. W warunkach prawidłowych minimalne stężenie stanowi około 50% stężenia maksymalnego, więc kortyzol wydzielany prawidłowo powinien mieć o godzinie 20 o około połowę niższe stężenie niż o 8.

37. Angiotensyna II – powstawanie i rola w układzie naczyniowym.

APA – aminopeptydaza A

APN – aminopeptydaza N

ACE – konwertaza angiotensyny

Angiotensyna II

- wywołuje różne efekty w zależności od tego, który receptor pobudza

- wykazuje działanie prozakrzepowe – w mechanizmie wzrostu krzepliwości krwi, wzrostu ilości płytek krwi, poprzez aktywację płytek krwi, zmniejszenie fibrynolizy, rośnie synteza PAI-1 (śródbłonkowy inhibitor aktywatora plazminogenu) oraz TPA

- pobudza ośrodek sercowo-naczyniowy przyspieszając akcję serca

- u dorosłego zdrowego człowieka występują receptory AT₁ znajdujące się w naczyniach krwionośnych, ich pobudzenie prowadzi do skurczu naczynia; w naczyniach płodowych występują również receptory AT₂, angiotensyna II ma wtedy działanie antyproliferacyjne i wazodylatacyjny

- naczynie uszkodzone zachowuje się jak płodowe – pojawiają się receptory AT₂, których pobudzenie prowadzi do rozkurczu naczynia, jest to regulacja obronna

Pobudzenie receptora AT₁, działanie hipertensyjne:

-skurcz mięśni gładkich naczyń krwionośnych

-wzrost wydzielania aldosteronu

-wzrost wydzielania wazopresyny (ADH)

-pobudzenie ośrodka pragnienia

-wzrost wydzielania ACTH

-wzrost wydzielania adrenaliny i noradrenaliny

Pobudzenie tego receptora pogarsza proces miażdżycowy lub prowadzi do jego indukcji. Pod wpływem jego pobudzenia monocyty i makrofagi syntetyzują GF, co prowadzi do zwiększonej proliferacji, wzrostu syntezy czynników prozapalnych oraz wzrostu reaktywnych form tlenu.

38. IP₃ – synteza, receptory, funkcje.

Receptory dla IP₃ znajdują się w kariosomach i w retikulum endoplazmatycznym, jest to kanał wapniowy typu ROC. Miejsca receptorowe dla IP₃ są zlokalizowane na zewnątrz tego kanału.

Funkcje:

- po związaniu z receptorem powoduje uwolnienie do cytozolu Ca²⁺ zmagazynowanego w RE

- w cyklu inozytolowym podlega kolejnym defosforylacjom aż do powstania inozytolu

- może ulec fosforylacji do IP₄, który też jest wtórnym przekaźnikiem oraz do IP₅ i IP₆, których funkcja nie jest znana, prawdopodobnie pełnią funkcje regulatorowe w OUN

39. GM-CSF – funkcje i zastosowanie.

Są to hematopoetyczne czynniki wzrostowe. GM-CSF to czynnik różnicujący komórki linii granulocytarnej i monocytarnej. Wpływa na linie granulocytarną, makrofagową i eozynofilną. Stymuluje wzrost osteoblastów, wpływa na niektóre typy nabłonka oraz kieruje przebudowa kości. Receptory dla niego znajdują się szczególnie w miejscu tworzenia krwinek białych – w szpiku kostnym.

Obok działania stymulującego tworzenie krwinek białych rozpatruje się użycie GM-CSF w iniekcjach pozajelitowych jako potencjalnego leku o działaniu przeciwnowotworowym, ponieważ działając na makrofagi stymuluje wywarzanie m. in. interferonu α oraz TNFα.

Pod wpływem GM-CSF makrofagi zwiększają ADCC, czyli cytotoksyczność komórkową zależną od obecności przeciwciał. Zjawisko to ma dużą rolę w odpowiedzi przeciwko komórkom nowotworowym. Z tego względu podając osobom po chemio/radioterapii GM-CSF oprócz pobudzenia syntezy białych krwinek nastapi synteza substancji o działaniu przeciwnowotworowym.

40. Endorfiny – biosynteza, funkcje, receptory.

Są to peptydy występujące w przysadce mózgowej. Wykazują działanie przeciwbólowe. Endorfina α jest zbudowana z 16 reszt aminokwasowych, β z 31, a γ z 27. Wszystkie endorfiny powstają ze wspólnego prekursora, jest nim polipeptyd lipotropina β zawierająca 91 reszt aminokwasowych. W wyniku jej rozkładu powstają endorfiny.

Endorfiny działają jako silni agoniści receptorów opioidowych. Wywołują stany euforyczne, zmniejszają ból, dają uczucie przyjemności i dobrego nastroju.