Hormon

Hormon, Yunanca kökenden gelmektedir; ὁρμῶν yani uyarmak, canlandırmak anlamındadır. İç salgı bezlerinden kana geçen ve organların işlemesini düzenleyen adrenalin, insülin, tiroksin vb. fizyolojik etkisi olan maddelerin genel adı olarak tanımlanmaktadır. Hormonlar; klasik anlamda endokrin organlar diye bilinen hipofiz, böbrek üstü bezleri, tiroit, paratiroit, gonatlar gibi kanalsız iç salgı bezlerinde sentez edilen ve kanla taşınarak gittikleri belli hedef doku hücrelerinde etki gösteren organik bileşiklerdir. Fakat klasik hormon tanımına uymayan, ama hormon etkisi gösteren bileşikler de vardır. Hipotalamik düzenleyici hormonlar, antidiüretik hormon, oksitosin, prostaglandinler, gastrin, sekretin, somatostatin, anjiotensin örnek verilebilir.

Hormonların kimyasal yapıları heterojendir. Kimyasal yapılarına göre dörde ayrılırlar; peptid veya protein yapısındaki hormonlar, amino asit türevi hormonlar, steroid hormonlar, eikozanoidler.

Hormonların, biyolojik etkinlikleri için düşük konsantrasyonları yeterlidir; serumda nmol, pmol düzeylerinde bulunurlar; serum düzeyleri ancak çok hassas metotlarla ölçülebilir. Serum hormon düzeyini ölçmek için sık kullanılan bir metot RIA’dir. Hormonların hepsi uyarıcı değildir; bazıları inhibitör etkilidir. Örneğin somatostatin, diğer bazı hormonların sekresyonunu azaltır; adrenalin, bazen stimulatör bazen inhibitör etkilidir. Hormonların sekresyon hızı sabit değildir; hormona duyulan gereksinim ve hormonun inaktivasyon hızı ile düzenlenir.

Hormonların bazıları depolanma özelliği gösterir. Katekolaminler (adrenalin ve noradrenalin), adrenal medulla ve sinir uçlarında hormon-kromogranin a-ATP kompleksi şeklinde depolanırlar; tiroit hormonları, tiroit bezinde depolanırlar. Steroid hormonlar depolanma özelliği göstermezler. Hormonlar, dolaşımda serbest veya transport proteinlere bağlı olarak bulunurlar; peptit yapıda hormonlar ve katekolaminler serbest formdadırlar, steroidler ve tiroit hormonları transport proteinlere bağlı olarak taşınırlar. Hormonun sadece serbest formu biyolojik olayları regüle edebilir. Hormonların bazı etkileri, büyüme faktörleri, histamin, serotonin gibi bazı biyolojik aktif maddeler tarafından gösterilebilir ki endokrin organlardan salgılanmayan fakat hormon etkisi gösteren böyle maddeler doku hormonları olarak adlandırılırlar.

Hipotalamik düzenleyici hormonlar, hipotalamusta sentez edilirler, hipofizer portal sistem vasıtasıyla taşınırlar ve kısa mesafedeki hipofizin sekretuvar hücrelerini etkilerler. Antidiüretik hormon (ADH) ve oksitosin; hipotalamusta sentez edilirler, nöronlarla hipofize taşınırlar ve gerektiğinde salgılanmak üzere burada depolanırlar. Prostaglandinler; hemen hemen tüm dokularda sentezlenirler, yakında ve uzakta etkili olurlar. Gastrin, sekretin, somatostatin gibi bazı hormonlar gastrointestinal sistemin spesial hücrelerinde sentezlenirler, lokal diffüzyonla parakrin etki gösterirler. Anjiotensin, karaciğer kökenli prekürsörden spesifik enzimatik etki ile oluşur.

Hormonlar; metabolizmanın, su ve elektrolit alışverişinin, büyümenin, seksüel gelişimin ve seksüel fonksiyonların regülatörleri olarak hayati öneme sahiptirler. Hormonların yokluk, azlık ve fazlalıkları çeşitli hastalık belirtilerine yol açar; bazılarının yokluğu ölüme neden olur. Bu nedenle hekimlikte bir endokrin organın hipofonksiyonunu veya bir hormonun eksikliğini zamanında saptayarak eksik hormonu yerine koymak önemlidir.

Bir endokrin organın hiperfonksiyonu da hastalık belirtilerine neden olabilir. Hormon üretiminde patoloji, kandaki hormon miktarının veya karakteristik hormon yıkılım ürünlerinin kantitatif tayini ile saptanabilir. Ayrıca kan plazmasındaki inorganik veya organik maddelerin normal konsantrasyonlarında değişiklik de ilgili maddenin metabolizması üzerine etkili hormonun etkisindeki patolojileri tanımaya yardımcı olur.

Bir hormonun azlığında veya yokluğunda, buna karşı gelen hayvansal organdan saf halde hazırlanan hormonun verilmesi suretiyle tedavi mümkündür. Bu durumda genellikle hayat boyunca süren devamlı tedavi yapılması gerekir. Hormon tedavisinde, protein yapısındaki hormonların parenteral yani enjeksiyon gibi sindirim yolu dışı bir yoldan verilmesi zorunluluğu vardır; çünkü, protein yapısındaki hormonların ağız yoluyla alınması halinde, sindirim kanalında parçalanmaları ve emilmemeleri söz konusudur.

Supraoptik paraventriküler çekirdekte oluşanlar: Antidiüretik hormon ve oksitosin. ADH ve oksitosin, hipotalamusun supraoptik paraventriküler çekirdeğinde oluştuktan sonra nörofizin denilen taşıyıcı proteinlere bağlanırlar, aksonlar boyunca hipofiz arka lobuna taşınırlar ve gerektiğinde salıverilmek üzere burada depolanırlar.

Adenohipofiz hormonlarının sekresyonunu düzenleyen hormon veya faktörler: Kortikotropin salgılatıcı hormon, TSH salgılatıcı hormon(TRH), gonadotropin salgılatıcı hormon, büyüme hormonu salgılatıcı hormon, somatostatin, prolaktin inhibe edici hormon.

Ön lop hormonları: Follikül stimüle edici hormon, Lüteinize edici hormon, Prolaktin, Adrenokortikotrop hormon (ACTH), Tiroit stimüle edici hormon (TSH), Büyüme hormonu.

Paratiroit hormonu: Parathormon (PTH, PH). Paratiroit hormonu ve kalsitonin, hormon olarak da kabul edilen 1,25-dihidroksikolekalsiferol (Aktif vitamin D3) ile birlikte kalsiyum ve fosfor metabolizmasını etkileyen hormonlar olarak bilinirler.

Peptid veya protein yapısındaki hormonlar: Tirotropin salıverici hormon (TSH, TRF) ve diğer hipotalamus hormon veya faktörleri, adrenokortikotropik hormon (ACTH, kortikotropin) ve diğer hipofiz ön lop hormonları, arka lop hormonları, antidiüretik hormon (ADH, vazopressin), oksitosin, insülin, glukagon, parathormon, kalsitonin, hormon olarak kabul edilen gastrointestinal polipeptitler, peptit veya protein yapısında hormonlardır.

Hormon salgılanmasının düzenlenmesi, feedback düzenlenme ve sinir sistemi ile olur. Hormon salgılanmasının sinir sistemi ile düzenlenmesi pek çok hormon için geçerlidir.

Hormon salgılanmasının feedback düzenlenmesi, kandaki kimyasal maddelerle ve tropik hormonlar ile olabilir. Hormon salgılanmasının kandaki kimyasal maddelerle feedback düzenlenmesinin iki güzel örneği, parathormon salgılanmasının plazma Ca2+ düzeyi ile düzenlenmesi ve insülin salgılanmasının plazma glukoz düzeyi ile düzenlenmesidir.

Plazma Ca2+ düzeyinin düşmesi durumunda paratiroit bezleri bunu algılar ve uyarılarak parathormon salgılamayı artırırlar; sonuçta plazma Ca2+ düzeyi normal değere yükseltilmeye çalışılır. Plazma Ca2+ düzeyinin düşmesi paratiroit bezlerinin uyarılmasına ve parathormon salgılanmasının artışına neden olur. Plazma Ca2+ düzeyinin yükselmesi de parathormon salgılanışını baskılar.

Plazma glukoz düzeyinin yükselmesi durumunda pankreasın Langerhans adacıklarının β hücreleri bunu algılar ve uyarılarak insülin salgılamayı artırırlar; sonuçta plazma glukoz düzeyi normal değere düşürülmeye çalışılır. Plazma glukoz düzeyinin düşmesiyle insülin salgılanması azalır ve bu defa pankreasın α-hücreleri uyarılarak glukagon salgılanışı artar.

Hormon salgılanmasının tropik hormonlar ile feedback düzenlenmesinin örnekleri, tiroit, sürrenal korteks ve gonat hormonlarının sentez ve salgılanışıdır. Bu hormonların plazmada azalışı, ilgili tropik hormonun salgılanmasını uyarır ve sonuçta hormonun kendisinin düzeyi de plazmada artar. Bu hormonların plazmada artışları ilgili tropik hormonun salgılanmasını baskılar ve sonuçta hormonun kendisinin düzeyi de plazmada azalır.

Hayvanlardaki hormonal düzenleme gelişmiş bir endokrin sistem tarafından yapılır. Endokrin sistemin temel yapıları iç salgı bezleridir. İç salgı bezleri (Endokrin bezleri) salgıladıkları hormonları doğrudan kana veren kanalsız bezlerdir. Birbirinden ayrı ve özelleşmiş endokrin bezler sadece kan dolaşım sistemine sahip hayvanlarda bulunur.

Sölenterlerde ve halkalı solucanlarda hormon, yalnızca salgı yapan sinir hücreleri tarafından üretilir. Eklembacaklılar ve yumuşakçalar gibi omurgasızlarda özel endokrin organlar bulunur. Vücudumuzun düzenleyicileri: oksijen, vitamin, mineral, tuzlar, enzim ve hormonlardır. Bunlardan son ikisi vücutça sentezlenir. Hormonlar, organik yapılı olmakla beraber protein ve yağlar gibi belli bir gruba girmezler. Hormonlar kanda çok az miktarda bulunur ve vücudun herhangi bir bölümüne taşındığında hormon mesajlarını alabilen reseptörleri taşıyan belli hücre ve dokuları faaliyete geçirir. Yani her hormonun etkilediği hücre, doku ve organ farklıdır. Örneğin: FUH (folikul uyarıcı hormon) yumurtalıktaki folikülü etkilerken (TUH) tiroid uyarıcı hormon tiroid bezini uyarır. Bunun yanı sıra bazı hormonlarda birden fazla dokular üzerinde etkilidir. Östrojen hormonu hem uterusu hem de meme bezlerini uyarır. Hormonların çoğu iç salgı bezleri ya da bazı sinir hücreleri tarafından salgılanmakla beraber, bazı bez olmayan dokulardan salgılanan hormonlar vardır. Mideden salgılanan gastrin, 12 parmak bağırsağından salgılanan sekretin gibi. Bir iç salgı bezinin çıkarılması o bezin hormon salgısının azalması ya da hormon salgısının aşırı derecede artması organizmanın işleyişinde büyük aksaklıklar meydana getirebilir.

Hormonların sentezlenmesi ve parçalanması enzimlerin yardımıyla olur. Hormonlar kana geçtikten ve belli konsantrasyona ulaştıktan sonra ilgili hücre, doku ve organ işleyişinde düzenleyici görevini yapar. Hormonların salgılanması sinir sistemi tarafından kontrol edilebileceği gibi, çoğunlukla hormonlarda sinir sistemini etkiler. Böylece sinir sistemi ve endokrin sistem birbirine bağımlı ve etkileyerek çalışır. Ancak, sinir sistemi bir organda kısa zamanda düzenleyici etkisini gösterebildiği halde, hormonların düzenleyici etkisi çok daha yavaştır. Hormonların etkileri dört grupta incelenebilir: Vücudun büyümesini düzenlerler. Üremeyi düzenlerler. İkincil eş eysel karakterlerin gelişmesine yardımcı olurlar. Vücudun iç dengesinin düzenlenmesinde görev yaparlar. Sinir sistemiyle beraber organ ve sistemlerin koordinasyonunu ve organizmanın bütünlüğünü sağlar.

Organizmanın herhangi özel bir faaliyeti bir hormonla düzenlenebildiği gibi birden fazla hormonla da düzenlenebilir. Kan şekerinin düzenlenmesi gibi. Örneğin, kandaki şeker miktarının düzenlenmesinde pankreastan salgılanan insülin ve glukagon hormonlarıyla, böbrek üstü bezi tarafından salgılanan adrenalin hormonu etkilidirler. Kanda glikoz yükselince pankreastan insülin salgılanır. İnsülinin etkisi ile glikozun karaciğer ve diğer vücut hücreleri tarafından alınışı hızlanır, kandaki glikoz normal seviyeye düşer. Emilen glikoz karaciğer ve vücut hücrelerinde glikojen halinde depolanır. Kandaki glikoz miktarı normalin altına düşerse adrenalin hormonu hücrelerde depo edilmiş glikojenin glikoza dönüşmesini sağlar. Pankreastan salgılanan glukagon hormonu glikozun kana geçişini artırır. Böylece kandaki şeker miktarı normal seviyeye ulaşır.

Oksitosin, primer olarak beyinde nöromodülatör görevi olan bir memeli hormonudur. Beyinde hipotalamusta sentez edilir ve arka hipofizden salınır. Oksitosin en fazla üremedeki rolü ile bilinir. Özellikle doğum esnasındaki ve doğum sonrasındaki rolü önemlidir. Doğum esnasında serviks ve uterusun gerilmesi ile çok miktarlarda salınır, rahim kaslarının kasılmasını uyarır ve doğumu kolaylaştırır. Doğumdan sonra ise meme başı uyarısı ile sütün salınımını sağlayarak emzirmeye yardımcı olur.

Son zamanlardaki çalışmalar oksitosin hormonunun davranışlar üzerine etkisini de ortaya koymaktadır. Örneğin; orgazm, sosyal tanıma, eşler arasındaki bağ, anksiyete ve anne davranışları bu davranışlar arasında sayılabilir. Bu nedenle bu hormona bazen "aşk hormonu" da denmektedir. Oksitosin salgılanmasındaki yetersizlik sosyopati, psikopati, narsisizm ve genel manipülasyon eğilimi ile ilişkili bulunmuştur.

Oksitosin Yunanca ὼκυτοκίνη, ōkytokínē, “hızlı doğum” kelimesinden gelmektedir. Büyük Britanyalı farmakolog Sir Henry Hallett Dale 1906 yılında bu hormonun uterus kasılmalarındaki etkilerini keşfinden sonra bu ismi kullanmıştır. Süt atılımındaki etkileri Ott ve Scott tarafından 1910 yılında, ve Schafer ve Mackenzie tarafından 1911 yılında tanımlanmıştır. Hormonun 9 aminoasitlik dizilimi Vincent du Vigneaud ve ark. ve Tuppy tarafından 1953'te tanımlanmıştır. Kimyasal sentezi Vigneaud ve arkadaşları tarafından 1953'te yapılmıştır.

T4, iki adet tirozin aminoasitine toplam 4 tane iyot atomunun bağlanmasıyla oluşur. Bazal metabolizma hızını arttırır, protein sentezine etki eder ve vücudun katekolaminlere (adrenalin vs.) olan duyarlılığını arttırır. Bazal metabolizma hızının artması, hücre reaksiyonlarının hızlanması, böylece daha hızlı ve yüksek oranda enerji açığa çıkması nedeniyle vücut ısısı yükselir. Soğuk iklimli bölgelerde yaşayan insan topluluklarının daha sıcak iklimde yaşayanlara oranla daha fazla T4 salgıladığı bilinmektedir.

Büyüme hormonu, Growth hormon (GH) veya Somatotropin; ön hipofizden salgılanan, peptit yapılı, insanlarda ve hayvanlarda büyüme, hücre üretimi ve yenilenmesini uyaran hormondur. Ön hipofizin somatotropik (asidofilik) hücrelerinde 191 aminoasitlik tek bir polipeptit zincir şeklinde üretilmektedir. GH sentez ve salınımı, hipotalamustan salgılanan büyüme hormonu salgılatıcı hormon (GHRH) tarafından kontrol altında tutulmaktadır.

Somatostatin, GH salınımını azaltır. Bunun yanında insülin, glukagon, TSH, FSH, ACTH gibi hormonlar da salınımını baskılamaktadır. GH, glikoz ve serbest yağ asitlerinin konsantrasyonunu artıran bir stres hormonudur. Egzersiz, stres ve uykunun derin döneminde artış gösterir. GH dokuları doğrudan etkilemez. Etkilerini somatomedin denilen peptitler aracılığı ile gösterir. GH kıkırdak yapımını arttırmakta ve uzun kemiklerde büyümeyi sağlamaktadır. Bu yüzden çocukluk döneminde büyük önem arz etmektedir. Eksikliği büyümede yetersizliğe yol açar ve değişik tipte cücelikler görülür. Büyüme hormonu aşırı salınımı (genellikle hipofiz tümörüne bağlı) uzun kemik uçlarındaki epifiz plaklarının kapanmasından önce orantılı olarak aşırı büyümeye (gigantizm), epifiz plaklarının kapanmasından sonra ise akromegali hastalığına neden olur. Günümüzde GH, rekombinant DNA teknolojisi ile üretilebilmekte ve tedavide kullanılabilmektedir.

İnsülin, moleküler ağırlığı 5,8 kilodalton (kDa) olan, polipeptit yapılı ve vücuttaki karbonhidrat özüştürmesinin düzenlenmesinde glukagon ile birlikte rol alan bir hormondur. Kan şekerini düşürücü etki yapar. Pankreasin hormonal salgı birimleri olan Langerhans adacıklarından salgılanan insülinin adı da Latince'de "ada" anlamına gelen "insula" sözcüğünden türetilmiştir.

İnsülinin, karbonhidrat özüştürmesinin birincil dengeleyicisi olmanın yanında, karbonhidrat metabolizması ile ilişki içinde bulunan yağ ve protein metabolizmaları üzerinde de önemi vardır ve kandaki insülin derişimi değişikliklerinin tüm bedende yaygın etkileri bulunur. Bu hormonun tam yokluğu, şeker hastalığının yüksek şekerine; görece azlığı ya da insüline karşı direnç ya da her ikisinin birlikte olması ise düşük şekere yol açar. Bu doğrultuda, endüstriyel olarak üretilmiş olan insülin, tip-1 şeker hastalığında ve başka ilaçların yetersiz kaldığı tip-2 şeker hastalığı vakalarında ilaç olarak kullanılır.

İnsülinin yapısı hayvanlar arasında görece küçük farklara bağlı bir çeşitlilik gösterir ve insan insülinine en benzer yapıdaki insülin, arada tek bir aminoasit biriminin farklı oluşuyla, domuz insülinidir. İnsülinin karbonhidrat metabolizması üzerindeki düzenleyici işlevinin etkinliği de insandan insana değişkenlik gösterebilmektedir.

Glukagon, pankreasın α-hücreleri tarafından sentez edilen bir polipeptit hormondur. Glukagon molekülü, 29 amino asitten kurulmuştur. Glukagon, bağırsak hormonları olan sekretin, vazoaktif intestinal polipeptit ve gastrik inhibitör polipeptit ile yapısal benzerlik gösterir. Glukogonun son zamanlarda memeli beyninde de bulunması, bir nörotransmitter olarak işlev görüyor olabileceğini düşündürmektedir.

Pankreastan glukagonun salıverilişi, açlık, insülin veya sülfanilüreler tarafından oluşturulan düşük kan glukoz düzeyi durumunda artar. Özellikle arjinin olmak üzere amino asitlerin büyük kısmı da pankreastan hızlı bir glukagon salıverilişine neden olurlar. Yüksek karbonhidratlı karışık beslenme sırasında insülin daha fazla olmak üzere hem insülin hem glukagon salıverilir; yüksek proteinli bir beslenme sırasında glukagon salıverilişi daha fazladır. Karbonhidrat metabolizmasının düzenlenmesinde glukagon ile insülinin salıverilişleri arasındaki denge önemlidir. Akut streste epinefrin, β-stimülasyonla glukagon salıverilişine neden olur ve α-stimülasyonla insülin salıverilişini inhibe eder.

Doğada bu hormonun görevi, organizmayı acil harekete hazırlamaktır. Etkisini, nabzın atışı, kanın iç organlar ve deriden kaslara sevk edilmesi, karaciğerdeki glikojenin glikoza değişmesi ve böylelikle, acil bir enerji kaynağı sağlanması şeklinde gösterir. Heyecan ve korku durumunda adrenalin salgılanması artar. Kan damarlarını genişletir. Acı hissini azaltır. Göz bebeklerinin büyümesiyle göze alınan ışık artar, daha net ve hızlı görüş sağlanır.

Adrenalinin salgılanması sırasında iskelet kaslarına ait atardamarlarda genişleme, düz kas ve sindirim sistemine ait atardamarlarda daralma meydana getirir. Koroner arterler genişler, kan basıncı yükselir, kalp atış hızı artar, göz bebekleri (pupilla) büyür, kan şekeri (glisemi) yükselir.

Testosteron androjen grubundan bir steroid hormondur. Memelilerde testosteron birincil olarak, erkeklerde testisler, dişilerde yumurtalıklarda üretilir. Çok az bir oranda da böbreküstü bezlerinden salgılanır. Erkek cinsiyet hormonudur.

Sağlık, enerji, libido, bağışıklık sistemi ile ve kemik erimesi ile yakından ilgilidir. İnsanlarda yetişkin bir erkeğin kanındaki derişimi yetişkin bir kadındakinin 40-60 katı kadar olabilir. Ancak kadınlar davranışsal açıdan (anatomik ya da biyolojik açı yerine) bu hormona karşı çok daha fazla hassasiyet gösterir.

Östrojenler hem erkek hem kadınlarda bulunmakla beraber, üreme yaşında kadınlarda seviyeleri çok daha yüksektir. Bu hormonlar kadınlarda göğüs gibi ikincil cinsiyet özelliklerinin gelişimini sağlarlar ve adet döngüsüyle ilişkili olan endometrium kalınlaşması ve diğer süreçleri düzenlerler. Folikül uyarıcı hormon (follicle stimulating hormone, FSH) ve lüteinizan hormon (LH), yumurtalayan kadınlarda östrojen üretimini düzenlerler. Kan dolaşımında bulunan östrojen, FSH ve LH'nin seviyelerinin azalmasına neden olduğu için bazı oral kontraseptiflerde östrojenler bulunur.

Kadınlarda bulunan üç ana östrojen, östradiol, östriol ve östron'dur. Menarş ile menopoz arasında başlıca östrojen östradioldür. Vücutta bunlar enzim reaksiyonları sonucu androjenlerden sentezlenir. Östradiol testosterondan, östron da androstenediondan sentezlenir. Östron östradioldan daha zayıf etkilidir ve menopoz sonrası kadınlarda östradioldan çok östron bulunur.

Etilen: Etilen, olgunlaşmakta olan meyvelerin dokularında, kök nodüllerinde, yaşlanan yapraklarda ve çiçeklerde bulunan bitkisel hormondur. Gaz halinde bulunan tek hormondur. Meyve olgunlaşmasını sağlar. Nişastanın şekere dönüşmesini sağlar. Yaprak dökümünü etkiler. Tohum çimlenmesi ve tomurcuklanmada etkilidir. Sadece salgılandığı bölgede etkili değildir gaz halinde olduğu için çevre bitkiler üzerinde de etkisi vardır.