Endokrinológia

Endokrinológia je odvetvie medicíny, ktoré sa zaoberá žľazami s vnútorným vylučovaním, látkami, ktoré vylučujú – hormónmi – a chorobami týchto žliaz. Pojmom endokrinológia sa označuje tiež nemocničné oddelenie, kde sa tieto choroby liečia.

Funkcia endokrinných orgánov, hormónov a receptorov

Hormóny sú molekuly, ktoré slúžia na prenášanie signálov medzi jednotlivými typmi buniek. Väčšinou sa prenášajú krvou.
Všetky mnohobunkové organizmy potrebujú riadiace systémy na reguláciu a koordináciu činnosti buniek. U vyšších živočíchov vykonávajú túto funkciu dva mechanizmy: nervový systém a endokrinný systém, ktorý do krvi vylučuje prostriedky chemickej komunikácie a je nevyhnutný pre správny vývoj a fungovanie organizmu. Koordinácia vývojových zmien, ako sú bunkové delenie, rast a diferenciácia (vrátane histogenézy a organogenézy), riadenie metabolizmu, dýchania, vylučovania, pohybu, rozmnožovania a zmyslového vnímania závisia od chemických signálov, ktoré vytvárajú a vylučujú špecializované bunky endokrinného systému.
Endokrinológia sa zaoberá štúdiom biosyntézy, uchovávania, chemického zloženia a fyziologickej funkcie hormónov a buniek endokrinných žliaz a tkanív, ktoré ich vylučujú. Endokrinný systém sa skladá z niekoľkých žliaz na rôznych miestach v tele, ktoré vylučujú hormóny priamo do krvi. Hormóny majú veľa rôznych funkcií a spôsobov činnosti. Jeden hormón môže mať rôzny vplyv na rôzne cieľové orgány, a naopak, jeden cieľový orgán môžu ovplyvňovať rôzne hormóny.
Podľa pôvodnej definície od Baylissa a Starlinga z roku 1902 chemická látka môže byť považovaná za hormón, ak ju produkuje orgán a v malom množstve ju vylučuje do krvi, ktorá ju prenáša k vzdialenému orgánu, aby vykonala špecifickú funkciu. Táto definícia platí pre väčšinu "klasických" hormónov, ale existujú tiež parakrinné mechanizmy (chemická komunikácia medzi bunkami v rámci tkaniva alebo orgánu), autokrinné signály (chemická látka, ktorá pôsobí na tú istú bunku) a intrakrinné signály (chemická látka, ktorá pôsobí v rámci tej istej bunky). Neurokrinný signál je "klasický" hormón, ktorý vylučuje do krvi neurosekrečný neurón.
Hormóny sa viažu na špecifické receptory v cieľovom orgáne. Receptor má aspoň dve základné zložky: miesto rozpoznania, na ktoré sa hormón viaže, a miesto účinku, ktoré urýchľuje modifikáciu bunkovej funkcie. Medzi nimi je transdukčný mechanizmus, v ktorom viazanie hormónov vyvoláva alosterickú modifikáciu a tá zase vyvoláva náležitú odpoveď.

Triedenie hormónov podľa chemického zloženia

Na základe chemického zloženia rozlišujeme tri rôzne triedy hormónov. Sú to:

Amíny

Amíny, ako napríklad norepinefrín, epinefrín (alebo adrenalín) a dopamín, vznikajú z jednej aminokyseliny, v tomto prípade z tyrosínu. Hormóny štítnej žľazy ako trijódtyronín (T3) a tetrajódtyronín (T4, tyroxín) tvoria podskupinu tejto triedy, pretože vznikajú kombináciou dvoch jodizovaných molekúl tyrosínu.

Peptidy a proteíny

Peptidové a proteínové hormóny sa skladajú z troch (napríklad hormón uvoľňujúci tyreotropín, tyreoliberín, TRH) až viac ako 200 (napríklad folikulostimulačný hormón, folitropín, FSH) molekúl aminokyselín a ich molová hmotnosť môže dosiahnuť hodnotu až 30000. Všetky hormóny, ktoré vylučuje hypofýza (podmozgová žľaza) sú peptidové hormóny, tak ako leptín, ktorý vylučujú adipocyty (tukové bunky), grelín, ktorý vylučuje žalúdok, a inzulín, ktorý vylučuje pankreas (podžalúdková žľaza).

Steroidy

Materskou zložkou steroidných hormónov je cholesterol. Steroidné hormóny cicavcov môžeme rozdeliť do piatich skupín podľa receptorov, na ktoré sa viažu. Sú to glukokortikoidy, mineralokortikoidy, androgény, estrogény a progesteróny.

História a kľúčové objavy v endokrinológii

Štúdium endokrinológie sa začalo, keď si nemecký zoológ Arnold Adolph Berthold všimol, že kastrovaným kohútom sa nevyvinie hrebeň ani laloky a nevykazujú ani typické samčie správanie. Zistil, že umiestnenie semenníkov späť do brušnej dutiny toho istého alebo iného kastrovaného jedinca vyvolalo normálne správanie aj morfologický vývoj. Berthold sa nesprávne domnieval, že semenníky vylučujú látku, ktorá vplýva na krv a tá zase vplýva na telo kohúta. V skutočnosti tu boli ešte dve ďalšie možnosti: že semenníky modifikujú alebo aktivujú nejakú zložku krvi, alebo že z nej odstraňujú nejaký inhibičný faktor. Až kým sa neukázalo, že výťažok zo semenníkov môže nahradiť ich funkciu u kastrovaných zvierat, nebolo dokázané, že semenníky vyvolávajú mužské vlastnosti. Čistý, kryštalický testosterón bol izolovaný v roku 1935.
Hoci väčšinu dôležitých tkanív a endokrinných žliaz identifikovali už raní anatómovia, klasickí myslitelia ako Aristoteles, Hippokrates, Lucretius, Celsus a Galénos pripisovali pri chápaní biologických funkcií a chorôb väčší význam telovým tekutinám. Tieto teórie prevládali až do príchodu teórie choroboplodných zárodkov, fyziológie a orgánovej bázy patológie v 19. storočí.
Bayliss a Starling vykonali v roku 1902 pokus, pri ktorom zistili, že po zavedení kyseliny do dvanástnika začne pankreas vylučovať šťavy, hoci boli odstránené všetky nervy, ktoré tieto dva orgány prepájajú. Rovnaký výsledok sa dá docieliť vstreknutím výťažku zo sliznice lačníka tenkého čreva do hrdlovej žily. Z toho vyplýva, že ho spôsobuje niektorá zložka sliznice. Túto látku nazvali sekretín a pre látky, ktoré sa takto správajú, zaviedli názov hormón.
Von Mering a Minkowski v roku 1889 zistili, že chirurgické odstránenie pankreasu vedie k zvýšeniu hladiny cukru v krvi, následnej kóme a smrti, teda príznakom cukrovky. Banting a Best v roku 1922 zistili, že homogenizácia pankreasu a vstreknutie získaného výťažku tomuto stavu zabraňuje. Zodpovedný hormón, inzulín, objavil Frederick Sanger až v roku 1953.
Neurohormóny identifikoval v roku 1921 Otto Loewi. Na nejaký čas vložil srdce žaby inervované blúdivým nervom do slaného roztoku a v tomto roztoku potom namáčal druhé, neinervované srdce. Pri stimulácii blúdivého nervu prvého srdca sa dala negatívna inotropická a chronotropická aktivita (pulz) pozorovať u oboch. To sa nestalo ani u jedného, ak nebol stimulovaný nerv. Loewi sa domnieval, že blúdivý nerv do slaného roztoku pravdepodobne niečo vylučuje. Tento účinok sa dal zastaviť použitím atropínu, známeho inhibítoru stimulácie srdcového blúdivého nervu. Túto látku s účinkom na svalstvo neskôr identifikovali ako acetylcholín a norepinefrín. Loewi dostal za svoj objav Nobelovu cenu.
Novší endokrinologický výskum sa sústreďuje na molekulárne mechanizmy zodpovedné za spúšťanie činnosti hormónov.

Endokrinológia na Slovensku

V roku 1952 bol v Bratislave založený Ústav experimentálnej endokrinológie, ktorý sa neskôr stal súčasťou Slovenskej akadémie vied. Spočiatku sa zaoberal hlavne výskumom endemickej strumy, ktorou na Slovensku v 50. rokoch 20. storočia trpelo až 70 % žien. Na základe výsledkov výskumu, ktoré poukázali na vzťah medzi výskytom strumy a koncentráciou jódu v pitnej vode, bola zahájená jodidácia pitnej vody. To v značnej miere prispelo k poklesu výskytu ochorení štítnej žľazy na Slovensku. V súčasnosti sa ústav zameriava hlavne na objasnenie mechanizmu účinku hormónov, na detekciu faktorov ovplyvňujúcich odpoveď organizmu na rôzne stresové podnety a na štúdium procesov podieľajúcich sa na neuroendokrinných reguláciách.
V roku 1969 bola založená Slovenská endokrinologická spoločnosť ako súčasť Slovenskej lekárskej spoločnosti. Táto organizácia združuje vedeckých a klinických pracovníkov pracujúcich v oblasti endokrinológie.
V obci Ľubochňa v okrese Ružomberok sa nachádza Národný endokrinologický a diabetologický ústav. Tento vysokošpecializovaný odborný ústav s celoštátnou pôsobnosťou sa zameriava na diagnostiku a liečbu najrôznejších ochorení žliaz s vnútorným vylučovaním. V odbore diabetológia je to hlavne cukrovka a jej komplikácie, v odbore endokrinológia u 70 % pacientov ide o ochorenia štítnej žľazy. Ústav vykonáva širokú škálu hormonálnych analýz.