Gruczoły dokrewne
Transkrypt
Gruczoły dokrewne
Typy sygnalizacji międzykomórkowej wykorzystującej hormony hormon naczynie komórki posiadające receptory dla hormonu UKŁAD DOKREWNY endokrynowa (dokrewna) parakrynowa autokrynowa dalekiego zasięgu lokalna 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 wyniosłość pośr. szypuła międzymózgowie kieszonka Rathkego 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 wyrostek lejkowaty Rozmieszczenie obszarów przysadki u zwierząt cz. obwodowa (1) i guzowa (4) koń cz. pośrednia owca krowa cz. nerwowa świnia pies kot 1 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 akson kula Herringa ziarno wydzielnicze Dwa szlaki podwzgórze-przysadka: • małe komórki neurosekretoryczne (jąder drobnokomórkowych) duże komórki neurosekretoryczne produkują czynniki (hormony) 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 małe komórki neurosekr. wyniosłość pośrodkowa krążenie wrotne wyrostek lejkowaty płat przedni kapilara Hormony (czynniki) uwalniające i hamujące pobudzają lub hamują wydzielanie hormonów przez komórki części gruczołowej przysadki • hormon • hormon • hormon • hormon • hormon uwalniający tyreotropinę (TRH) uwalniający kortykotropinę (CRH) uwalniający somatotropinę (GHRH, SRH) uwalniający gonadotropiny (GnRH) uwalniający prolaktynę (PrRP) • dopamina (hormon hamujący wydzielanie prolaktyny, PIF) • somatostatyna (hormon hamujący wydzielanie somatotropiny i tyreotropiny) Charakterystyka komórek barwnikochłonnych Część gruczołowa przysadki Elementy składowe: • nieregularne sznury i grupy komórek • liczne szerokie kapilary (zatokowe) o ścianie okienkowej KOM. BARWNIKOOPORNE (b. nieliczne ziarna lub ich brak) - KOM. MACIERZYSTE - KOM. PĘCHERZYKOWOGWIAŹDZISTE) - „WYCZERPANE” KOM. DOKREWNE Klasyfikacja komórek KOM. BARWNIKOCHŁONNE części gruczołowej (liczne ziarna) KWASOCHŁONNE wynika z obecności i barwliwości ziarn wydzielniczych ZASADOCHŁONNE w komórkach - SOMATOTROPY - MAMMOTROPY - KORTYKOTROPY - GONADOTROPY - TYREOTROPY Komórki dokrewne przysadki można identyfikować immunohistochemicznie… Kwasochłonne: obfita szorstka siateczka, ap. Golgiego (produkują hormony białkowe) Zasadochłonne: ap. Golgiego, mniej siateczki szorstkiej (produkują hormony glikoproteidowe, wpływające na aktywność innych gruczołów dokrewnych) Typ komórki Wielkość ziarn Produkowane hormony Somatotropy 300-400 nm GH (STH) Mammotropy nieaktywne 200 nm aktywne 600-900 nm PRL Kortykotropy 400-500 nm POMC somatotropy kortykotropy gonadotropy mammotropy ACTH MSH LPH endorfiny Gonadotropy 250-300 nm FSH, LH Tyreotropy 120-200 nm TSH 2 Część nerwowa nie produkuje hormonów - w wyrostku lejkowatym hormony produkowane przez komórki neurosekretoryczne podwzgórza (oksytocyna i ADH) są uwalniane do naczyń ... i w mikroskopie elektronowym (różnice w wyposażeniu cytoplazmatycznym i w wielkości ziarn) Elementy składowe: • aksony komórek neurosekretorycznych • pituicyty (odmiana astrocytów) • naczynia włosowate GONADOTROP W wyrostku lejkowatym wypustki pituicytów regulują dostęp zakończeń aksonów do naczyń. SOMATOTROP KORTYKOTROP MAMMOTOTROP Rozmieszczenie komórek w części gruczołowej: • część obwodowa: wszystkie typy komórek Oś podwzgórzowoprzysadkowa reguluje czynność wielu narządów nadnercze • część pośrednia: chromofoby i komórki zasadochłonne produkujące MSH i LPH; występuje tu szczelina lub jamki (cysty) wypełnione koloidem (pozostałość po kieszonce Rathkego) nerka Oksytocyna tarczyca macica jądro STH Prolaktyna • część guzowa: bogata sieć naczyniowa (naczynia wrotne), chromofoby i mało aktywne komórki zasadochłonne, produkujące śladowe ilości ACTH, FSH i LH gr. mlekowy jajnik Tarczyca ma budowę zrazikową i w odróżnieniu od innych gruczołów dokrewnych składa się z jednostek wydzielniczych: pęcherzyków tarczycowych wypełnionych bogatobiałkowym koloidem Gruczolaki przysadki, uciskając skrzyżowanie nerwu wzrokowego, mogą powodować ślepotę. Guzy części nerwowej poprzez wpływ na wydzielanie ADH powodują zaburzenia funkcji nerek i równowagi wodno-jonowej 3 Pęcherzyk tarczycowy endocytoza magazynowanie tyreoglobuliny koloid egzocytoza • koloid • jedna warstwa sześciennych komórek dokrewnych (komórek pęcherzykowych = tyreocytów) • komórki C • blaszka podstawna pęch. hydrolazowe jodowanie tyreoglobuliny utlenianie pęcherzyk wydzielniczy trawienie jodowanej tyreoglobuliny w lizosomach synteza tyreoglobuliny i tyreoperoksydazy Pomiędzy pęcherzykami: • naczynia włosowate • delikatna tkanka łączna aminokwasy anion jodkowy TSH związany z receptorami Etapy produkcji hormonów tarczycowych T3 i T4: (1) W komórkach pęcherzykowych: synteza i wydzielanie tyreoglobuliny do koloidu, synteza tyreoperoksydazy i jej wbudowywanie do szczytowej błony komórkowej, pobieranie jonów jodkowych i ich transport do koloidu (faza wydzielnicza) (2) W koloidzie: utlenianie jonów jodkowych, jodowanie tyreoglobuliny, sprzęganie jodowanych reszt tyrozynowych (wynik działania tyreoperoksydazy) (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 aktywna aktywna Komórki pęcherzykowe spoczynkowa Dlaczego w tarczycy są jednostki wydzielnicze (pęcherzyki)? Środkowe etapy produkcji hormonów (jodowanie tyreoglobuliny, sprzęganie jodowanych reszt tyrozynowych) odbywają się w przestrzeni międzykomórkowej (w koloidzie), a zatem przestrzeń ta musi być oddzielona od otoczenia, a w szczególności od naczyń krwionośnych. W przeciwnym razie półprodukty hormonalne (tyreoglobulina i jodowana tyreoglobulina) dostawałyby się do krwiobiegu i byłyby tracone. Komórki C (okołopęcherzykowe) leżą pomiędzy tyreocytami a blaszką podstawną, zawierają liczne ziarna wydzielnicze i produkują kalcytoninę Nadczynność tarczycy jest stosunkowo częsta u kotów, zwłaszcza starszych. Zwierzę dużo je, ale często wymiotuje i chudnie. Niekiedy można wyczuć powiększoną tarczycę (wole). 4 Nadnercze rozwija się z dwóch odrębnych zawiązków, różnicujących się w korę i rdzeń gruczołu Kora nadnerczy ma trzy warstwy o różnym układzie komórek i naczyń włosowatych torebka warstwa kłębkowata (gniazda) KORA warstwa pasmowata (sznury) RDZEŃ KORA warstwa siatkowata (ukł. nieregularny) rdzeń Komórki różnych warstw kory produkują różne hormony Komórki kory nadnerczy produkują hormony steroidowe warstwa kłębkowata 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 Małe komórki z nielicznymi kroplami lipidowymi mineralokortykosteroidy (np. aldosteron) warstwa pasmowata Duże, jasne komórki z licznymi kroplami lipidowymi glukokortykosteroidy (np. hydrokortyzon, kortykosteron) warstwa siatkowata Małe, kwasochłonne komórki z ziarnami lipofuscyny androgeny nadnerczowe (głównie dehydroepiandrosteron - DHEA) Rdzeń nadnerczy Komórki chromochłonne Elementy składowe: • komórki chromochłonne: produkują adrenalinę i noradrenalinę • komórki nerwowe (kom. zwojowe układu sympatycznego) • naczynia krwionośne (kapilary i liczne żyły) kom. chromochłonne • ułożone w nieregularne skupiska i sznury • wybarwiają się solami chromu • szorstka siateczka, ap. Golgiego • liczne drobne ziarna wydzielnicze z ciemnymi rdzeniami • produkują noradrenalinę, częściowo przekształcają ją w adrenalinę, produkują również białka wiążące te hormony (chromograniny) komórka zwojowa 5 Wysepki trzustkowe (Langerhansa): grupy komórek dokrewnych produkujących hormony białkowe Naczynia włosowate kory i rdzenia nadnerczy mają taki sam układ jak komórki. Krew przepływa od torebki poprzez korę do rdzenia. Kora nadnerczy wpływa na czynność rdzenia poprzez naczynia krwionośne: glukokortykosteroidy produkowane w korze dostają się z krwią do rdzenia, gdzie pobudzają konwersję noradrenaliny w adrenalinę Elementy składowe: • komórki dokrewne • kapilary okienkowe • włókna nerwowe Typy komórek dokrewnych wysepek trzustkowych Komórki dokrewne: • szorstka siateczka • aparat Golgiego • liczne ziarna wydzielnicze Typ % Lokalizacja w wysepce Produkowany hormon A (alfa) B (beta) D (delta) PP 5-30 55-80 5-7 0,5-2 obwodowa centralna rozproszona rozproszona glukagon insulina somatostatyna polipeptyd trzustkowy Typy komórek można identyfikować immunohistochemicznie... B A D A B ... lub w mikroskopie electronowym, z uwagi na różną wielkość i morfologię ziarn wydzielniczych 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: 150 nm, ciemna zawartość, bez rdzenia 6 Cztery przytarczyce o budowie zrazikowej leżą w torebce otaczającej tarczycę Cukrzyca jest dość częstą chorobą psów. Powoduje ją degeneracja i zwłóknienie trzustki, obejmujące również wysepki trzustkowe. Komórki główne: Elementy składowe: • komórki główne (dokrewne) • komórki oksyfilne • grupy adipocytów • kapilary okienkowe a. ciemne (aktywne) • bardzo małe (6-8 um) • siateczka szorstka, ap. Golgiego, ziarna wydzielnicze • hormon produkowany: parathormon (PTH) b. jasne (nieaktywne) • mniej siateczki i ap. Golgiego • duże skupiska glikogenu • ziarna lipofuscyny Komórki oksyfilne: • większe (10-15 um) • silnie kwasochłonne • bardzo dużo mitochondriów • są to degenerujące komórki, główne • są odmianą onkocytów Szyszynka rozwija się z tkanki nerwowej Szyszynka jest uwypukleniem międzymózgowia pełniącym funkcję wydzielniczą (dokrewną). Stąd jej komórki są zmodyfikowanymi neuronami lub komórkami neurogleju. Tk. łączna opony miękkiej tworzy torebkę szyszynki i niekompletne przegrody dzielące miąższ na zraziki 7 Elementy składowe zrazika: • pinealocyty (komórki dokrewne) • komórki śródmiąższowe (zmodyfikowane astrocyty) • kapilary okienkowe • piasek szyszynkowy (złogi mineralne) Pinealocyty • wypustki dochodzące do kapilarów • siateczka szorstka, ap. Golgiego, ziarna wydzielnicze, „wstążki synaptyczne” • białka błonowe charakterystyczne dla fotoreceptorów • zakończenia włókien nerwowych układu sympatycznego regulacja Piasek szyszynkowy (corpora arenacea) to niewielkie ziarna zbudowane z fosforanów i węglanów wapnia, obecne w miąższu pomiędzy komórkami i w tkance łącznej. Ich liczba wzrasta z wiekiem. kapilara synteza zakończenia wypustek pinealocytów transport Główne produkty wydzielnicze: • melatonina (amina biogenna) • serotonina (substrat dla syntezy melatoniny), dopamina • peptydy (somatostatyna, VIP) egzocytoza są transportowane wewnątrz wypustek i uwalniane w pobliżu naczyń Bodźce nerwowe generowane w siatkówce pod wpływem światła, docierają do szyszynki włóknami układu sympatycznego. Neuroprzekaźnik (NA) hamuje syntezę melatoniny, która produkowana jest głównie w ciemności. Melatonina steruje rytmami organizmu: • okołodobowym • rocznym (sezonowym) System rozproszonych komórek dokrewnych (DNES) światło szyszynka oko • pochodzenie: ektoderma zaprogramowana w kierunku nerwowym • hormony: peptydy i aminy biogenne drogi nerwowe układu sympatycznego Melatonina działa m.in. przysadka na podwzgórze, hamując wydzielanie hormonu uwalniającego gonadotropiny 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. • 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 8 • morfologia i ultrastruktura: - liczne ziarna wydzielnicze - szorstka siateczka, wolne rybosomy, Golgi - rozbudowany cytoszkielet - w nabłonkach: odwrócona polaryzacja, typy otwarty i zamknięty 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) Klasyfikacja komórek systemu DNES Centralne: • komórki neurosekretoryczne podwzgórza • pinealocyty • komórki dokrewne przysadki Obwodowe: • komórki • komórki • komórki • komórki C (tarczyca) główne (przytarczyce) A, B, D, PP (wysepki trzustkowe) chromochłonne (rdzeń nadnerczy) • komórki • komórki • komórki • komórki • komórki dokrewne dokrewne dokrewne dokrewne Merkla cewy pokarmowej dróg oddechowych dróg moczowych* dróg rozrodczych* *b. nieliczne 9