UKŁAD DOKREWNY. Typy sygnalizacji międzykomórkowej wykorzystującej hormony. parakrynowa. autokrynowa. endokrynowa (dokrewna) dalekiego zasięgu

Transkrypt

1 Typy sygnalizacji międzykomórkowej wykorzystującej hormony komórki posiadające hormon naczynie receptory dla hormonu UKŁAD DOKREWNY endokrynowa (dokrewna) dalekiego zasięgu parakrynowa lokalna autokrynowa autoregulacja Charakter chemiczny hormonów: peptydy/białka pochodne aminokwasów steroidy (pochodne cholesterolu) Ogólna charakterystyka gruczołów dokrewnych: brak przewodów wyprowadzających komórki dokrewne komórki pomocnicze/towarzyszące (nie zawsze) bogata sieć naczyń włosowatych o ścianie okienkowej brak podziału na jednostki (odcinki) wydzielnicze (wyjątek: tarczyca) Przysadka mózgowa powstaje z dwóch odrębnych zawiązków i składa się z dwóch części międzymózgowie kieszonka Rathkego wyniosłość pośr. szypuła wyrostek lejkowaty część guzowa część obwodowa część pośrednia nabłonek sklepienia jamy ustnej Część gruczołowa przysadki: część obwodowa (dalsza, płat przedni) część pośrednia część guzowa Część nerwowa przysadki: szypuła wyrostek lejkowaty (płat tylny) CZĘŚĆ GRUCZOŁOWA CZĘŚĆ NERWOWA Podwzgórze zawiera komórki neurosekretoryczne, które produkują hormony i przenoszą je transportem aksonalnym na teren przysadki. Hormony te regulują aktywność wydzielniczą komórek dokrewnych przysadki i wpływają na czynność niektórych narządów. Układ ten nosi nazwę osi podwzgórzowo-przysadkowej. PODWZGÓRZE wyrostek lejkowaty akson kula Herringa ziarno wydzielnicze kapilara 1

2 Dwa szlaki podwzgórze-przysadka: małe komórki neurosekretoryczne (jąder drobnokomórkowych) duże komórki produkują czynniki (hormony) neurosekretoryczne regulujące aktywność wydzielniczą komórek części gruczołowej przysadki. Hormony te są wydzielane do naczyń włosowatych wyniosłości pośrodkowej i dostają się do płata przedniego poprzez naczyniowy układ wrotny duże komórki neurosekretoryczne (jąder wielkokomórkowych, nadwzrokowego i przykomorowego) produkują ADH i oksytocynę, które transportowane są długimi aksonami do wyrostka lejkowatego i tam uwalniane do naczyń włosowatych Skupisko zakończeń aksonów komórek neurosekretorycznych przylegających do naczyń włosowatych to narząd neurohemalny krążenie wrotne płat przedni małe komórki neurosekr. wyrostek lejkowaty Hormony (czynniki) uwalniające i hamujące pobudzają lub hamują wydzielanie hormonów przez komórki części gruczołowej przysadki hormon uwalniający tyreotropinę (TRH) hormon uwalniający kortykotropinę (CRH) hormon uwalniający somatotropinę (GHRH, SRH) hormon uwalniający gonadotropiny (GnRH) hormon uwalniający prolaktynę (PrRP) dopamina (hormon hamujący wydzielanie prolaktyny, PIF) somatostatyna (hormon hamujący wydzielanie somatotropiny i tyreotropiny) Oś podwzgórzowoprzysadkowa reguluje czynność wielu narządów Elementy składowe części gruczołowej: nieregularne sznury i grupy komórek liczne szerokie kapilary (zatokowe) o ścianie okienkowej nadnercze nerka Oksytocyna tarczyca jądro jajnik Prolaktyna STH macica gr. mlekowy Klasyfikacja komórek części gruczołowej wynika z obecności i barwliwości ziarn wydzielniczych w komórkach KOM. BARWNIKOOPORNE - KOM. MACIERZYSTE (b. nieliczne ziarna - KOM. PODPOROWE (PĘCHERZYlub ich brak) KOWO-GWIAŹDZISTE) - WYCZERPANE KOM. DOKREWNE KOM. BARWNIKOCHŁONNE (liczne ziarna) KWASOCHŁONNE - SOMATOTROPY - MAMMOTROPY ZASADOCHŁONNE - KORTYKOTROPY - GONADOTROPY - TYREOTROPY Charakterystyka komórek barwnikochłonnych Komórki dokrewne przysadki można identyfikować immunohistochemicznie Kwasochłonne: obfita szorstka siateczka, ap. Golgiego (produkują hormony białkowe) Zasadochłonne: ap. Golgiego, mniej siateczki szorstkiej (produkują hormony glikoproteidowe) Typ komórki Somatotropy Wielkość ziarn nm Produkowane hormony GH (STH) Mammotropy Kortykotropy Gonadotropy nieaktywne 200 nm aktywne nm nm nm PRL ACTH POMC MSH LPH endorfiny FSH, LH somatotropy kortykotropy gonadotropy mammotropy Tyreotropy nm TSH 2

3 Rozmieszczenie komórek w części gruczołowej:... i w mikroskopie elektronowym (różnice w wyposażeniu cytoplazmatycznym i w wielkości ziarn) część obwodowa: wszystkie typy komórek część pośrednia: chromofoby i komórki zasadochłonne początkowo produkujące płodowy MSH, a potem ACTH i LPH; u człowieka ulega redukcji, występują tu cysty (Rathkego) wypełnione koloidem GONADOTROP SOMATOTROP część guzowa: bogata sieć naczyniowa (naczynia wrotne), chromofoby i mało aktywne komórki zasadochłonne, produkujące śladowe ilości ACTH, FSH i LH KORTYKOTROP MAMMOTOTROP Tarczyca ma budowę zrazikową i w odróżnieniu od innych gruczołów Część nerwowa nie produkuje hormonów dokrewnych składa się z jednostek wydzielniczych: pęcherzyków tarczycowych wypełnionych bogatobiałkowym koloidem - w wyrostku lejkowatym hormony produkowane przez komórki neurosekretoryczne podwzgórza (oksytocyna i ADH) są uwalniane do naczyń aksony komórek neurosekretorycznych pituicyty (odmiana astrocytów) naczynia włosowate W narządzie neurohemalnym wyrostka lejkowatego wypustki pituicytów regulują dostęp zakończeń aksonów do naczyń. Pęcherzyk tarczycowy endocytoza jodowanie tyreoglobuliny pęch. hydrolazowe koloid egzocytoza utlenianie koloid jedna warstwa sześciennych/ walcowatych komórek dokrewnych (pęcherzykowych) komórki C blaszka podstawna pęcherzyk wydzielniczy trawienie jodowanej tyreoglobuliny w lizosomach synteza tyreoglobuliny Pomiędzy pęcherzykami: naczynia włosowate aminokwasy anion jodkowy TSH związany z receptorami Etapy produkcji hormonów tarczycowych T3 i T4: (1) W komórkach pęcherzykowych: synteza i wydzielanie tyreoglobuliny do koloidu, pobieranie jonów jodkowych i ich transport do koloidu (faza wydzielnicza) (2) W koloidzie: utlenianie jonów jodkowych, jodowanie tyreoglobuliny (3) W komórkach pęcherzykowych: endocytoza jodowanej tyreoglobuliny, jej trawienie w lizosomach, transport produktów trawienia - T 3 i T 4 do cytoplazmy i dalej, przez błonę komórkową do otaczających pęcherzyk naczyń (faza resorbcyjna) Fazy wydzielnicza i resorbcyjna mogą w komórce pęcherzykowej zachodzić jednocześnie 3

4 Komórki C (okołopęcherzykowe) leżą pomiędzy komórkami pęcherzykowymi, a blaszką podstawną, zawierają liczne ziarna wydzielnicze i produkują kalcytoninę aktywna aktywna Komórki pęcherzykowe spoczynkowa Cztery przytarczyce o budowie zrazikowej leżą w torebce otaczającej tarczycę komórki główne komórki oksyfilne grupy adipocytów kapilary okienkowe Komórki główne: a. ciemne (aktywne) bardzo małe (6-8 um) siateczka szorstka, ap. Golgiego, ziarna wydzielnicze ziarna lipofuscyny hormon produkowany: parathormon (PTH) Komórki oksyfilne: większe (10-15 um) silnie kwasochłonne bardzo dużo mitochondriów są to degenerujące komórki, główne b. jasne (nieaktywne) mniej siateczki i ap. Golgiego skupiska glikogenu 4

5 Wysepki trzustkowe (Langerhansa): grupy komórek dokrewnych produkujących hormony białkowe komórki dokrewne kapilary okienkowe włókna nerwowe Komórki dokrewne: szorstka siateczka aparat Golgiego liczne ziarna wydzielnicze Typy komórek można identyfikować immunohistochemicznie... B D A Typy komórek dokrewnych wysepek trzustkowych Typ % Lokalizacja w wysepce* Produkowany hormon A (alfa) B (beta) D (delta) PP ,5-2 obwodowa centralna rozproszona rozproszona glukagon insulina somatostatyna polipeptyd trzustkowy *u zwierząt, u człowieka wszystkie komórki są rozproszone Nadnercze rozwija się z dwóch odrębnych zawiązków, różnicujących się w korę i rdzeń gruczołu A B KORA... lub w mikroskopie electronowym, z uwagi na różną wielkość i morfologię ziarn wydzielniczych RDZEŃ KORA D PP Charakterystyka ziarn: Komórka A : 250 nm, okrągły ciemny rdzeń, wąskie halo Komórka B: 300 nm, nieregularny ciemny rdzeń, szerokie halo Komórka D: 350 nm, jaśniejsza zawartość, bez rdzenia Komórka PP: 180 nm, ciemna zawartość, bez rdzenia 5

6 Kora nadnerczy ma trzy warstwy o różnym układzie komórek i naczyń włosowatych torebka warstwa kłębkowata (gniazda) warstwa pasmowata (sznury) Komórki kory nadnercza produkują hormony steroidowe Wszystkie komórki produkujące hormony steroidowe (komórki steroidogenne) mają podobne cechy: obfita gładka siateczka (synteza steroidów) mitochondria z tubularnymi grzebieniami (końcowe etapy syntezy steroidów) krople lipidowe warstwa siatkowata (ukł. nieregularny) rdzeń Komórki różnych warstw kory produkują różne hormony Rdzeń nadnerczy warstwa kłębkowata mineralokortykoidy (np. aldosteron) warstwa pasmowata glukokortykoidy (np. hydrokortyzon, kortykosteron) warstwa siatkowata androgeny nadnerczowe (np. dehydroepiandrosteron, DHEA) komórki chromochłonne: produkują adrenalinę i noradrenalinę komórki zwojowe (sympatyczne) naczynia krwionośne (kapilary i liczne żyły) kom. chromochłonne komórka zwojowa Komórki chromochłonne wybarwiają się solami chromu szorstka siateczka, ap. Golgiego liczne drobne ziarna wydzielnicze z ciemnymi rdzeniami Kora nadnerczy wpływa na czynność rdzenia poprzez naczynia krwionośne: glukokortykoidy produkowane w korze dostają się do rdzenia, gdzie pobudzają konwersję noradrenaliny w adrenalinę 6

7 Komórki dokrewne gonad produkują hormony steroidowe Jądro - komórki Leydiga to typowe komórki steroidogenne, cecha szczególna kryształki Reinkego Komórki dokrewne jajnika i produkowane przez nie hormony: komórki pęcherzykowe (warstwy ziarnistej) komórki osłonki wewnętrznej pęcherzyka komórki ziarnisto-luteinowe ciałka żółtego komórki osłonkowo-luteinowe ciałka żółtego komórki śródmiąższowe komórki wnękowe (rzadkie, w zrębie wnęki jajnika, podobne do komórek Leydiga w jądrze) estrogeny androgeny* progesteron, estrogeny progesteron, estrogeny, androgeny* androgeny* androgeny * mogą być aromatyzowane do estrogenów produkują: testosteron Szyszynka rozwija się z tkanki nerwowej regulacja kapilara synteza zakończenia wypustek pinealocytów Szyszynka jest uwypukleniem międzymózgowia pełniącym funkcję dokrewną. Stąd jej komórki są zmodyfikowanymi neuronami lub komórkami neurogleju. transport pinealocyty mają wypustki dochodzące do kapilarów. hormony są transportowane wewnątrz wypustek i uwalniane do naczyń. głównym hormonem jest melatonina, która steruje rytmami organizmu (okołodobowym i rocznym) pinealocyty (zmodyfikowane kom. nerwowe, produkują hormony) komórki śródmiąższowe (zmodyfikowane astrocyty) kapilary okienkowe piasek szyszynkowy (złogi mineralne) egzocytoza pinealocyt System rozproszonych komórek dokrewnych (DNES) System DNES (diffuse neuroendocrine system) obejmuje komórki dokrewne o podobnym pochodzeniu, strukturze, metabolizmie i charakterze chemicznym produkowanych hormonów. Komórki te mogą wchodzić w skład niektórych gruczołów dokrewnych, albo mogą się znajdować w nabłonkach i gruczołach zewnątrzwydzielniczych różnych układów. morfologia i ultrastruktura: - liczne ziarna wydzielnicze - szorstka siateczka, wolne rybosomy, Golgi - rozbudowany cytoszkielet - w nabłonkach: odwrócona polaryzacja, typy otwarty i zamknięty pochodzenie: ektoderma zaprogramowana w kierunku nerwowym hormony: peptydy i aminy biogenne metabolizm: - produkują aminy biogenne (adrenalina, noradrenalina, dopamina, serotonina, melatonina) - pobierają ich prekursory - przekształcają prekursory w aminy biogenne (dekarboksylacja) - zawierają enzymy charakterystyczne dla neuronów (AChE, NSE) - syntetyzują peptydy 7

8 Klasyfikacja komórek systemu DNES Centralne: komórki neurosekretoryczne podwzgórza pinealocyty komórki dokrewne przysadki Obwodowe: Powiązania pomiędzy systemem DNES a układem nerwowym podobne pochodzenie te same produkty wydzielnicze (niektóre aminy i peptydy są również neuroprzekaźnikami, np. noradrenalina, dopamina, CGRP, VIP, substancja P) komórki obu układów zawierają enzymy charakterystyczne dla neuronów te same komórki mogą należeć do obu układów (komórki neurosekretoryczne podwzgórza, pinealocyty) komórki C (tarczyca) komórki główne (przytarczyce) komórki A, B, D, PP (wysepki trzustkowe) komórki chromochłonne (rdzeń nadnerczy) komórki dokrewne cewy pokarmowej komórki dokrewne dróg oddechowych komórki dokrewne dróg moczowych* komórki dokrewne dróg rozrodczych* komórki Merkla *b. nieliczne 8