7 Flashcards
(36 cards)
Endokrinologie
Interzelluläre chemische Kommunikation
Info transfer and communications system
Elemente des Endokrinen Systems
- Sender = Senderzelle
- Signal = Hormon
- Nichtdestruktives Medium = Serum & Hormon Binder
- Selektiver Empfänger (reciever) = Rezeptor Protein
- Übermittler (transmitter) = Übermittler Proteine & sekundäre Botenstoffe (messengers)
- Verstärker = Übermittler/Effektor Enzyme
- Effektor = Effektor Proteine
- Antwort/Response (sekundäres Signal) = Zelluläre Antwort (sekundäre Hormone)
- Störungen: endocrine Toxizität
zentral regulierte Hormone
- Hypothalamus: Cortisol
- Nebennierenmark: Adrenalin
Peripher regulierte Hormone:
- Pankreas: Insulin
- Schilddrüse: Calcitonin
- Nebenschilddrüse: Parathormon
- Leber, Haut: Cholecaliferol (Vit. D)
- Magen: Gastrin
- Nebennierenrinde: Aldosteron
- Niere: Renin
Lokal regulierte Hormone
- Prostaglandine
- Leukotriene
Fremdstoffe, welche die Hormonwirkung ungewollt stören können
and properties
- Arzneimittel
- Chemikalien aus Industrieprodukten
- Lebensmittelzusatzstoffe (additives)
- Körperpflegeprodukte
- Chemikalien aus der Umwelt (Verschmutzung)
- Naturstoffe (meist Aufnahme durch die Nahrung)
Eigenschaften: Oft ähnlich den Steroiden (Immitation), Fettlöslich, niedermolekular,
Glukokortikoide
Cortisol involved in making
(look image for regulation)
Lakritze
induzierte Hypertonie, weil Glycyrrhetinsäure Umwandlung von Cortisol zu Cortison durch 11β-HSD2 hemmt
Reduzierte 11β-HSD2 Aktivität führt zur Aktivierung des MR (Mineralocorticoid Rezeptor) durch Cortisol und verursacht Salzretention und Bluthochdruck
Azol Fungizid-induzierte Hypertonie
Bindung von Itraconazol in 11β-HSD2
- Hemmung von 11β-HSD2 durch Itraconazol, Posaconazol
- Cortisol-induzierte Aktivierung des Mineralocorticoid Rezeptors
- Natriumretention, Kaliumausscheidung
- Bluthochdruck, Oedeme
- Alternative Behandlung: Voriconazol, Isavuconazol
DES (Diethylstilbestrol)
von 1940-1970 zur Prävention vor Fehlgeburt eingesetzt
- Geschlechtshormonanaloga
- verursacht Gebärmutterhalskrebs (cervical cancer)
- reduzierte Reproduktionsfähigkeit männlicher Nachkommen (offspring)
Meist freigesetzte Steroidhormone
- Kortikosteroide (Spital, private Verbraucher, zT Massentierhaltung)
- Anabole Steroide (Massentierhaltung (factory farming), zT Spital, private Verbraucher)
- Progestine/Östrogene: Massentierhaltung, private Verbraucher (Kontrazeptiva)
Nukleär Rezeptor-vermittelte Toxizität
Zielgewebe-spezifische Kontrolle der Hormonwirkung
Nukleäre Rezeptoren: eine grosse Familie von Ligandmodulierten Transkriptionsfaktoren
Binden an spezifische DNA Targets - Hormone Response Elements
Liganden sind klein, lipophil; diffundieren von Quelle (source) in Zelle und gelangen zum Zielprotein
Wirkung auf sehr geringe Hormonlevel
Bekannte Klassen von endokrinen Disruptoren die auf
nukleäre Rezeptoren wirken
Estrogene: DES, o,p’-DDT, DEHP, Bisphenol A
Anti-Estrogene: Hexachloro-4-biphenylol, Luteolin
Anti-Androgene: p,p’-DDE, Vinclozolin
Progestogene: Norethindron, Norgestrel
Adrenale: Toxine o,p’-DDD, Glycyrrhetinsäure
Thyrotoxische Substanzen: PCBs, Goitrin
Arylhydrokarbone: [oft anti-Estrogene] TCDD, PAH
Pankreatische Toxine: Azoxyglycoside, Streptozotocin
Metalle: Kadmium, Nickel, Aluminum, Quecksilber
Retinoide: Vitamin A Analoge
Organozinne
Endokrine Störung durch Organozinne = Wirbellose Tiere
Bsp Organozinne → Imposex in Wasserschnecken (snails)
TBT: Tributyltin
Direkte Hemmung der Aromatase (CYP19)
Blockiert auch Testosteron Esterifizierung
Verschiedene toxische Effekte: Spermien, Leber, Immunsystem, Neural, Geschlechtsumwandlung!! in gewissen Fischarten
Geschlechtsumwandlung
- Sexsteroide wirken via nukleäre Rezeptoren
- kritische Zeiten in der Entwicklung
- Effekte erfolgen bei nM Dosis
TBT (Organozinn)
TBT und TPT sind potente Ativatoren von RXR und PPARγ und fördern die Bildung von Fettzellen in vivo (Fisch, Frosch, Maus).
RXR ist Hauptpartner für viele Signalwege, Fälschliche RXR Aktivierung führt zu einer Reihe von Störungen im Hormonhaushalt
- PVC enthält hohe Mengen an Organozinn
- Kontamination von Lebensmitteln
Leberenzym Induktion
Rezeptoren mit einer Rolle in der Regulation der CYP Genexpression
Bsp PXR, CAR
Pregnan X Rezeptor (PXR, auch SXR)
- Nuclear Receptor (NR) family, ligand-activated transcription factor activation by natural and synthetic C21 steroids (pregnanes), including pregnenolone 16a-carbonitrile (PCN)
- Cloned due to homology with other nuclear receptors
- Highly active in liver and intestine
- Binds as heterodimer with retinoic acid receptor (RXR)
- CYP3A inducers activate human, rabbit, and rat PXR
Constitutive Androstane Receptor (CAR)
- Highly expressed in liver and intestine
- Sequestered in cytoplasm
- Co-factor complex required for activation; anchored by PPAR- binding protein (PBP)
- Binds response elements as RXR heterodimer
- High basal transcriptional activity without ligand
- Activated by xenobiotics: phenobarbital, TCPOBOP (1,4-bis[2-(3,5- dichloropyridyloxy)]benzene)
Induktion des Metabolismus
erfolgt durch viele strukturell unverwandte (unrelated) Xenobiotica
Induktion erfolgt hauptsächlich durch transkriptionelle Regulation der metabolisierenden Enzyme und Transportproteine
Nucleäre Rezeptoren vermitteln die Induktion durch die meisten Xenobiotica
Induktion des Metabolismus kann Toxizität verursachen durch erhöhte Konzentration toxischer Metabolite via Störung der Balance zwischen Phase I und Phase II Metabolismus und veränderter Transport
Pränatale Entwicklung
Stadien: BlasBlastogenese
- Zeitraum: Tag 1 bis 14 nach der Befruchtung, Schädigungen: Blastopathien
- Alles oder Nichts - Regelung: Komplette Heilung oder Absterben der Fruchtanlagetogenese, Embryogenese, Fetalperiode
Blastogenese
- Zeitraum: Tag 1 bis 14 nach der Befruchtung (fertilisation), Schädigungen: Blastopathien
- Alles oder Nichts - Regelung: Komplette Heilung oder Absterben der Fruchtanlage (ovary)
Embryogenese
- Zeitraum: Tag 15 bis 56 nach der Befruchtung
- Schädigungen: Embryopathien
- Kritische Zeitspanne
- Organogenese: erhöhte Anfälligkeit, schnelle Zellteilung, Zellmigration, Zell-Zellinteraktionen und morphogenetische Gewebsremodellierung
- Risikofaktoren: Virale Infektionen, Alkohol, Antikonvulsiva (Phenytoin, Barbiturate, Valproin), Vitamin-A-Säure-Derivate
Fetalperiode
- Zeitraum: Tag 57 bis 266 nach der Befruchtung
- Schädigungen: Fetopathien
- Induktion von schwerwiegenden funktionellen Störungen und Entwicklungsretardierungen: ZNS, Reproduktionsorgane, Verhalten, mentale Defizite