Funkcije organizma reguliraju dva glavna Funkcije organizma reguliraju dva glavna kontrolna sistema: kontrolna sistema: nervni i hormonski ili nervni i hormonski ili endokrini sistem (međusobno su povezani) endokrini sistem (međusobno su povezani) HORMON – grčki "nadra "nadra ž ž iti" iti" ili "staviti u pokret "staviti u pokret ” ”, “ pokrenuti pokrenuti “ “ Hormoni Hormoni - su hemijske supstance koje se - su hemijske supstance koje se izlučuju iz jednog organa ili određenih ćelija izlučuju iz jednog organa ili određenih ćelija nekog organa, a imaju nekog organa, a imaju specifično regulatorno specifično regulatorno djelovanje djelovanje na aktivnost jednog ili više organa na aktivnost jednog ili više organa Originalno pojam hormon odnosio se na tvari Originalno pojam hormon odnosio se na tvari koje izlučuju koje izlučuju endokrine žlijezde endokrine žlijezde i koje i koje krvotokom dospijevaju do krvotokom dospijevaju do ciljanih tkiva - h h emijski glasnici emijski glasnici Pojam je proširen na sve tvari sličnog djelovanja H O R M O N I H O R M O N I
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Funkcije organizma reguliraju dva glavna Funkcije organizma reguliraju dva glavna kontrolna sistema:kontrolna sistema: nervni i hormonski ili nervni i hormonski ili endokrini sistem (međusobno su povezani)endokrini sistem (međusobno su povezani)
HORMON – grčki "nadra"nadražžiti"iti" ili "staviti u pokret"staviti u pokret””, “pokrenutipokrenuti““
HormoniHormoni - su hemijske supstance koje se - su hemijske supstance koje se izlučuju iz jednog organa ili određenih ćelija nekog izlučuju iz jednog organa ili određenih ćelija nekog organa, a imaju organa, a imaju specifično regulatorno specifično regulatorno djelovanjedjelovanje na aktivnost jednog ili više organa na aktivnost jednog ili više organa
Originalno pojam hormon odnosio se na tvari koje Originalno pojam hormon odnosio se na tvari koje izlučuju izlučuju endokrine žlijezde endokrine žlijezde i koje krvotokom i koje krvotokom dospijevaju do dospijevaju do ciljanih tkiva - hhemijski glasniciemijski glasnici
Pojam je proširen na sve tvari sličnog djelovanja
H O R M O N IH O R M O N I
RRegulieguliššu i odru i održžavajuavaju
Cjelokupan metabolizam Sastav krvi i drugih tjelesnih tečnosti Normalno funkcionisanje organa Vrše kontrolu i obezbjeđuju rast i razvoj
pankreasa Luči se u slučaju smanjenja koncentracije
glukoze Ima suprotno djelovanje inzulinu:
stimulira razgradnju glukoze u jetri i razgradnju glukoze u jetri i biosintezu cikličnog AMP koji će uticati na biosintezu cikličnog AMP koji će uticati na glikogenolizuglikogenolizu i pojavu i pojavu hiperglikemijehiperglikemije
Terapijski se koristi kod predoziranja kod predoziranja inzulinominzulinom ili oralnim antihiperglikemicimaoralnim antihiperglikemicima
AMILINAMILIN Peptid (37 aminokiselina) Izlučuje se istovremeno s inzulinom kao odgovor na
povišenu koncentraciju glukoze u krvi
H His Ser Glu
NH2
Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp
Ser Arg Arg Ala Glu
NH2
Asp Phe Val Glu Tyr
NH2
Leu Met Asp Thr
NH2
OH
Glukagon
H His Ser Glu
NH2
Gly Thr Phe Thr Ser Asp Tyr Ser Lys Tyr Leu Asp
Ser Arg Arg Ala Glu
NH2
Asp Phe Val Glu Tyr
NH2
Leu Met Asp Thr
NH2
OH
GlukagonGLUKAGONGLUKAGON
INZULININZULIN
INZULININZULIN - - je peptidni je peptidni hormon koji se stvara u hormon koji se stvara u -ćelijama-ćelijama LangerhansovihLangerhansovih ostrvaca ostrvaca pankreasapankreasa
Otkriven je 1921. godineOtkriven je 1921. godine
INZULININZULIN
1889.g1889.g Langerhans, je otkrio vezu oštećenja specifičnih ćelija pankreasa i šećerne bolesti
Frederic Bonting, Charles Best i Macleod 1922.g1922.g ekstrahirali inzulin ekstrahirali inzulin 1926.g1926.g dobijen inzulin u kristalnoj formikristalnoj formi 1954.g1954.g određena struktura inzulinastruktura inzulina 1958.g1958.g Sanger dobio Nobelovu nagraduNobelovu nagradu
za strukturu inzulina
Pankreasni hormoni - regulatori metabolizma
INZULIN i GLUKAGON su hormoni uključeni u metabolizam UH, MASTI metabolizam UH, MASTI ii PROTEINA PROTEINAINZULIN - podstiče anabolizam aminokiselina.anabolizam aminokiselina.
Hormoni - djeluju tako da se vezuju na specifične receptore na površini ciljnih ćelija. Time dolazi do promjene strukture receptora. Ta promjena strukture signal je za daljnje promjene unutar ćelije.
Uloga inzulinaUloga inzulina
Lučenje inzulinaLučenje inzulina - javlja se kao odgovor na povećanu - javlja se kao odgovor na povećanu koncentraciju koncentraciju glukoze, masnih kiselina i glukoze, masnih kiselina i aminokiselina u krvi aminokiselina u krvi INZULIN:INZULIN: povećava ćelijsko preuzimanje, povećava ćelijsko preuzimanje, biohemijsku transformaciju i biohemijsku transformaciju i skladištenje ovih metabolitaskladištenje ovih metabolita Osigurava ulazak glukoze u tkivaOsigurava ulazak glukoze u tkiva gdje se koristi
za dobivanje ĆELIJSKE ENERGIJEĆELIJSKE ENERGIJE Ulaskom u jetru GLUKOZAGLUKOZA se skladišti u obliku
GLIKOGENAGLIKOGENA - koji predstavlja srednjoročnu rezervu energijerezervu energije
Pospješuje Pospješuje izgradnjuizgradnju proteina, masti i UHproteina, masti i UH Održava nivo glukoze u venskoj krvivenskoj krvi između 3,3 i 5,63,3 i 5,6
mmol/dm3 (normoglikemija)
Efekti inzulinaEfekti inzulina
JETRA: JETRA: inzulin inzulin povećava glikogenezu,povećava glikogenezu, a smanjuje glikogenolizu, povećava a smanjuje glikogenolizu, povećava sintezu masnih kiselinasintezu masnih kiselina i i lipoproteinskih formacija (VLDL)lipoproteinskih formacija (VLDL)
MIŠIĆI: MIŠIĆI: olakšava transport glukoze, olakšava transport glukoze, aminokiselina i Kaminokiselina i K++ u ćelije, povećava u ćelije, povećava sintezu glikogenasintezu glikogena i i proteina.proteina.
ADIPOZNO TKIVO: ADIPOZNO TKIVO: povećava povećava deponovanje triglicerida, smanjuje deponovanje triglicerida, smanjuje intracelularnu lipolizu i povećava intracelularnu lipolizu i povećava transport glukozetransport glukoze
30% glukoze iz hrane ulazi u jetru. Glukoza i aminokiseline iz hrane ulaze u mišiće. U mišiću nema glukoneogeneze:nema glukoneogeneze: jedini izvor glukoze u mišiću je glukoza iz krvi i zaliha glikogena.
INZULININZULIN - je polipetid molekulske mase oko 6000 građen od 51 aminokiseline51 aminokiseline raspoređene u dva polipeptidna lancadva polipeptidna lanca: A A ii B (ili B (ili GG ii P) P) AA-lanac ima 21 a.k.,21 a.k., a
početna aminokiselina je glikolglikol BB-lanaclanac ima 30 a.k.,30 a.k., a
početna je fenilalaninfenilalanin Lanci su povezani sLanci su povezani s 2 disulfidne veze2 disulfidne veze i i
to u položajuto u položaju (A-77---B-77 A-2020---B-1919) Treći disulfidni most grade 2 aminokiseline 2 aminokiseline
cisteinacisteina prisutne u A lancu (A-66----A-11 11 cisteinacisteina)
INZULININZULIN
svinjski, goveđi, humani Inzulini animalnog porijekla – hemijski različiti,
funkcija ista Strukturno najsličniji humanom inzulinu je svinjski
inzulin Od inzulina humanog porijekla se razlikuje samo u
jednoj aminokiselini (na položaju B-20B-20 umjesto treoninatreonina,, inzulin svinjskog porijekla sadrži alaninalanin)
Goveđi inzulin - pored navedene razlike u svinjskom inzulinu u B-30, B-30, razlikuju se po još dvije aminokiseline u strukturi A-lanca, u odnosu na humani inzulin u položaju AA-8-8 umjesto treoninatreonina se nalazise nalazi
alanin,alanin, i i u položajuu položaju AA-10-10 umjestoumjesto izoleucinaizoleucina je je
prisutanprisutan valinvalin
HUMANI INZULINHUMANI INZULIN
INZULININZULIN - se dobiva iz prirodnog materijala, obično ekstrakcijom iz pankreasa životinjaekstrakcijom iz pankreasa životinja (govečeta i svinje)
Na ovaj način dobiveni inzulin je nezadovoljavajućeg stepena čistoće,nezadovoljavajućeg stepena čistoće,
među brojnim nečistoćama ustanovljeno da sadrže i oko 4% antiizulinskog hormona glukagona i 10000-40000 ppm proinzulina
Prečišćavanjem (prekristalizacija, gel-filtracija, jonoizmjenjivačka hromatografija) je dobiven prečišćeni inzulin, koji sadrži od 10 ppm proinzulina
U savremenoj terapijskoj praksi, prisutni inzulin na tržištu prirpadaju grupi tzv. visokoprečišćenih inzulinavisokoprečišćenih inzulina koji sadrža oko 1 ppm proinzulina
HUMANI INZULINHUMANI INZULIN
Kako su životinjski izvori inzulina ograničeni, istraživanja su tekla u su tekla u smjeru smjeru biosinteze,biosinteze, da bi se dobio da bi se dobio SINTETSKI HUMANI INZULINSINTETSKI HUMANI INZULIN
Danas se inzulin dobiva genetskim genetskim inžinjeringominžinjeringom ((rekombinantnom DNK rekombinantnom DNK tehnologijomtehnologijom)) - HUMANI INZULINHUMANI INZULIN
HUMANI INZULINHUMANI INZULIN
Identičnog aminokiselinskog sastava kao i ljudski1. Prvi način dobivanja HUMANOG INZULINA -
sintetski proinzulinski geni proinzulinski geni zaza AA ii B B lancelance ubace se u bakterijsku ćeliju Escerichia coliEscerichia coli ili kvaščeve gljiivicekvaščeve gljiivice, i tako dobiju lanci AA i BB, povezani disulfidnim vezama
proces povezivenja bio je nasumičan, te je finalni korak formiranja disulfidnih vezadisulfidnih veza bio krajnje neefikasna
22. Zato je razvijen biotehnološki procesbiotehnološki proces u kome se dobiva sintetski molekul HUMANOG PROINZULINA,HUMANOG PROINZULINA, čijim enzimatskim cijepanjem dobiva inzulin čistoće 97%
Dobivanje inzulinaDobivanje inzulina
3. Alternativni proces je dobivanje inzulina iz Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae, , gdje se AA i i BB lanac sintetiziraju zajedno povezani sa nekoliko aminokiselina, pa se enzimatskim cijepanjem dobije HUMANI INZULIN HUMANI INZULIN stepena čistoće 99%99%
Ako nema dovoljnog lučenja inzulina ili nema adekvatne aktivnosti inzulina, šećer iz krvi ne može dospjeti u druge dijelove tijela, ostaje u krvi gdje raste njegova koncentracija (hiperglikemija) - Diabetes mellitusDiabetes mellitus (šećerna bolest)
Manjak inzulinaManjak inzulina dovodi do razvoja Diabetes Diabetes mellitus mellitus kojeg karakterizira: hiperglikemija, poliurija, glikozurija, acidoza, hronični nedostatak dovodi do smrti
DIJAGNOZA:DIJAGNOZA: GUK natašte 6,4 mmol/l ili više
Uzroci Uzroci Dijabetes melitusDijabetes melitus
Etiologija dijabetesa nije u potpunosti razjašnjena Nasljedna bolest Nastaje uslijed prekomjerne tjelesne
težine (neadekvatna prehrana) Javlja se kod starijih osoba Mogu je uzrokovati lijekovi (kortikosteroidi)
i oboljenja Stres
Tipovi Dijabetes melitusTipovi Dijabetes melitus
Tip I (10% slučajeva)Tip I (10% slučajeva) - o inzulinu ovisan tip šećerne bolesti (Insulin Dependent Diabetes Mellitus, IDDM) - uzrokovan neadekvatnom produkcijom inzulina ili prestankom lučenja, kao posljedica autoimunog razaranja beta-ćelije Langerhansovih otočića pankresa Razvija se naglo, obično prije 15 godine života
(juvenilni, mladalački tip) Kontrolira se unosom inzulina
Tip II (90% slučajeva)Tip II (90% slučajeva) - o inzulinu neovisan tip šećerne bolesti (Non Insulin Dependent Diabetes Mellitus, NDDM) - pri čemu je nivo stvorenog inzulina normalan ili povišen, ali je smanjen broj inzulinskih receptora ili ga ćelije ne mogu preuzeti –inzulinska rezistencija Javlja u zrelijoj dobi, nakon 40 godine života kod
pretilih osoba Kontrolira se uravnoteženom prehranom i redovnom
fizičkom aktivnošću, te oralnim hipoglikemicima
Glukoza
Inzulin
I
I
I
II
I
I
I
G
G
G
G
G
G
GG
I
G
G
G
Beta ćelijedisfunkcija
Beta ćelijedisfunkcija
PovećanjeSGO
Povećanje lipolizePovećanje lipolize
Inzulinska rezistencijaInzulinska rezistencija
Smanjen unos glukoze
Tip 2 diabetes: patofiziologija
PanPankkreasreas
KONTROLA BOLESTI
Dijeta Fizička aktivnost Edukacija Liječenje Samonadziranje nivo glukoze u krvi
Pravilna prehrana – smanjen unos šećera, smanjenje tjelesne mase, briga o sastavu i vrijednosti hrane
Fizička aktivnost – omogućava unos glukoze u mišićno tkivo bez posredovanja inzulina
CILJ TERAPIJE: postići kontrolu konc. glukoze u krvi HIPOGLIKEMIJAHIPOGLIKEMIJA - posljedica medikacijskih grešaka u
terapiji
PREPARATI INZULINA PREPARATI INZULINA
Tehnološkim postupcima dobiveni inzulinski preparati imaju odgovarajući farmakokinetički profilfarmakokinetički profil
Pravo vrijeme djelovanja preparata je promjenjivo, ovisi o individualnim karakteristikama, prisustvu antitijela, porijeklu inzulina, dozi, mjestu primjene
Otopine Suspenzije Amorfni i kristalni inzulin Kompleks s cinkom Inzulin vezan na protamin
1.1. Brzo - djelujući Brzo - djelujući Je visokoprečišćena frakcija inzulinavisokoprečišćena frakcija inzulina koji se
daje parenteralno, subkutano ili i.v. (infuzijom) Djeluje brzobrzo i kratko kratko
INZULIN LISPROINZULIN LISPRO (HUMALOG) - (HUMALOG) - početak početak djelovanja: 10-15 min, dužina djelovanja: 10-15 min, dužina djelovanja:2-3 hdjelovanja:2-3 h Dobiven zamjenom mjesta Dobiven zamjenom mjesta prolinaprolina(28) i (28) i
lizinalizina (29) na kraju B lanca (29) na kraju B lanca KRISTALNI INZULIN-Zn KRISTALNI INZULIN-Zn (CZI),(CZI),
2. Inzulin srednje dužine djelovanja2. Inzulin srednje dužine djelovanja Neutral Protein Hagedorn (NPH), Isophane LENTE - početak dj.: 2-4 h; dužina djelovanja
Najčešće se u terapiji kombinuju kristalni kristalni i dugodjelujući inzulini dugodjelujući inzulin
Kristalnim inzulinom - se brzo postigne optimalni nivo inzulina u krvi, a onda se iz kompleksa postepeno oslobađa inzulin, te održava šećer i inzulin na određenom nivou
Standardna jačina inzulina u velikom broju Standardna jačina inzulina u velikom broju zemalja je zemalja je 100 jedinica/ml100 jedinica/ml
U nekim zemljama dostupni oblici su i U nekim zemljama dostupni oblici su i 40 i 40 i 80 jedinica/ml80 jedinica/ml
Peroralno dat Inzulin nije djelotvoran, pa se daje isključivo parenteralnoparenteralno, (s.c., (s.c. i i i.m.), 2-3 x i.m.), 2-3 x dnevnodnevno
IntravenskiIntravenski (i.v.) (i.v.) se daje samo topivi se daje samo topivi inzulin,inzulin, (čist, neutralan) (čist, neutralan)
Intenzivno se Intenzivno se metabolizira pri prvom metabolizira pri prvom prolasku kroz jetruprolasku kroz jetru
Ubrizgani inzulin se inaktivira u Ubrizgani inzulin se inaktivira u jetri i jetri i bubrezima,bubrezima,
do 10% se javlja u urinudo 10% se javlja u urinu
Kratak poluživot, oko Kratak poluživot, oko 5 min5 min
Kinetika inzulina Kinetika inzulina
Inzulinski receptori sadrže 22 i 2 i 2 podjedinicepodjedinice
Inzulin se veže za -podjedinice-podjedinice (nastaje kompleks inzulin-receptor)
Aktivacijom Aktivacijom -podjedinica tirozin-kinaze i -podjedinica tirozin-kinaze i fosforilacija inzulina i nekih proteina unutar fosforilacija inzulina i nekih proteina unutar ćelije ćelije potiče djelovanje inzulinapotiče djelovanje inzulina !!!!!!! !!!!!!!
Nakon obavljene funkcije kompleks se degradira i receptor obnavlja
Mehanizam djelovanja inzulina
Kristalni inzulin može dovesti do hipoglikemijehipoglikemije,, a hipoglikemija do hipoglikemijske kome, koja hipoglikemijske kome, koja se manifestuje: se manifestuje: slabost, slabost, nesvjestica, nesvjestica, drhtavica, drhtavica, suhoća usta, suhoća usta, blaga dezorjentiranos, blaga dezorjentiranos,
i.v. glukozai.v. glukoza oralne tbl. glukoze ili fruktozeoralne tbl. glukoze ili fruktoze slatkišislatkiši
Zbog ovoga se inzulin daje u malim dozama više puta dnevno
Sinteza polazi iz odgovarajućih sulfonamida u rekaciji s 1. amidom ili 2. aminom.
3. U reakciji sulfonamida s etilnim esterom hlor-mravlje kiseline, pri čemu se stvara odgovarajući etilni ester koji reaguje s aminom - nastaje derivat sulfoniluree.
FENFORMIFENFORMINN
METFORMINMETFORMIN
SINTALINSINTALIN BUFORMINBUFORMIN
H2NCNH (CH2)10 NHCNH2
NH NH
H2NCNH (CH2)10 NHCNH2
NH NH
H9C4 NHCNHCNH2
NH NH
H9C4 NHCNHCNH2
NH NH
DERIVATI BIGVANIDINADERIVATI BIGVANIDINA
N C NH NH2C
NH NH
H3C
H3C
N C NH NH2C
NH NH
H3C
H3C
N N NH2
NH NH
H HN N NH2
NH NH
H H
BIGVANIDINI
Mehanizam djelovanja bigvanidina:Mehanizam djelovanja bigvanidina: smanjuju smanjuju crijevnu resorpcijucrijevnu resorpciju glukoze glukoze povećavaju povećavaju iskorištenjeiskorištenje glukoze na periferiji glukoze na periferiji povećavaju povećavaju perifernu osjetljivostperifernu osjetljivost inzulina inzulina Ima anoreksično djelovanjeIma anoreksično djelovanje - - upotrebljava se upotrebljava se
kod gojaznostikod gojaznosti
METFORMINMETFORMIN - je najmanje toksičan lijek iz ove grupe - utiče na sintezu ATP-a,ATP-a, time i na oksidativnu razgradnju citrata u citratnom ciklusu, a kao posljedica stvara se mliječna kiselina.
Nus efekati:Nus efekati: laktatna acidoza, pa je primjena ograničena
INHIBITORI -GLUKOZIDAZE
AKARBOZAAKARBOZA (pseudotetrasaharid) – inhibira enzim -glukozidazu-glukozidazu u tankom crijevu i tako smanjuje razlaganje i apsorpciju poli i disaharidapoli i disaharida time smanjuje nivo glukoze u krvitime smanjuje nivo glukoze u krvi
HISTAMIN Nalazi se u biljnom i životinjskom svijetu, a u
ljudskom organizmu se uglavnom nalazi u plućima, koži i probavnom traktu.plućima, koži i probavnom traktu.
Depo histamina su mastociti, bazofilni leukociti mastociti, bazofilni leukociti i mukoza GITi mukoza GIT
Mastociti sintetiziraju histamin, serotonin i heparin Nalazi se vezan za bjelančevine ili heparin.
Rasprostranjen u biljnom i životinjskom svijetubiljnom i životinjskom svijetu, a u ljudskom organizmu naročito je rasprostranjen u trombocitima i nekim dijelovima mozga.
On je neurohumoralni prenosnik neophodan za normalnu funkciju CNS-a. Njegov najjači antagonist je LSD.
Djelovanje: kontrakcija glatkih i skeletnih mišića, bronhokonstrikcija, stimulira pokretljivost GIT-a
CH2CHNH2
HO
COOH
CH2CH2NH2
HO
BIOSINTEZA SEROTONINA
SEROTONIN (5-hidroksitriptamin)
5-HT nastaje biosintezom iz 5-hidroksitriptofana procesom dekarboksilacije. dekarboksilacija
Serotonin je ključni medijator u patogenezi migrene.
Regulira rast i sazrjevanja folikula u jajnicimarast i sazrjevanja folikula u jajnicima, te proizvodnju folikularnih i estrogenih hormonafolikularnih i estrogenih hormona žene
Kod muškaraca stimulira spermatogenezu (sintezu spermatogenezu (sintezu testosterona)testosterona)
Luteinizirajući hormon (LH)Luteinizirajući hormon (LH) Stimulira sintezu ggestestaagenagena Neophodan je za zavrzavrššni razvoj folikulani razvoj folikula Kod muškaraca utiče na produkciju produkciju androgenaandrogena
Horiogonadotropni hormon (HCG)Horiogonadotropni hormon (HCG) Sličan LH Primjenjuje se za za indukciju ovulacijeindukciju ovulacije
lanca S-S veze Metaboličko i anaboličko djelovanjeanaboličko djelovanje Metabolizam proteina, masti i ugljenih hidrataMetabolizam proteina, masti i ugljenih hidrata Ubrzava transport aminokiselina i sintezu RNKaminokiselina i sintezu RNK Pospješuje glikoneogenezuglikoneogenezu Pospješuje mobilizaciju mastimobilizaciju masti iz depoa iz depoa Stimulira anabolizam nukleinskih kiselinaanabolizam nukleinskih kiselina Smanjuje katabolizam aminokiselinakatabolizam aminokiselina Djeluje suprotno inzulinuinzulinu Indirektno putem somatomedina pospjepospješšuje rast uje rast
hrskavica i kostiju hrskavica i kostiju
Prekomjetno lučenje STH prije spajanja epifize i dijafragme kostiju-gigantizam (džinovski rast)(džinovski rast)
Prekomjetno lučenje STH poslije spajanja epifize i dijafragme kostiju-akromegalija (pojačan rast (pojačan rast perifernih dijelova tijela)perifernih dijelova tijela)
Patuljasti rast
Liječenje patuljastog rasta kod djece gdje rast nije završen
Jednokratna doza 2 IJ 27,6 2 IJ 27,6 $$ Prirodni (prioni: partikule bez nuk. kis.