Hormonálna regulácia

Endokrinný systém ako integrátor homeostázy

Hormonálna regulácia predstavuje sústavu dlhodosahových signálov, ktoré koordinujú metabolizmus, rast, reprodukciu, stresovú odpoveď a vnútorné prostredie organizmu. Endokrinné žľazy uvoľňujú hormóny do krvného obehu, kde pôsobia na vzdialené cieľové tkanivá prostredníctvom špecifických receptorov. Na rozdiel od nervovej signalizácie je hormonálna odpoveď pomalšia, dlhšie trvajúca a často vyjadrená zmenou génovej expresie.

Organizačná mapa: centrálna a periférna endokrinná sieť

Centrálne riadenie zabezpečuje hypotalamus (uvoľňovacie a inhibičné hormóny) a hypofýza (adenohypofýza, neurohypofýza). Periférnu sieť tvoria štítna žľaza, prištítne telieska, nadobličky, pankreas (Langerhansove ostrovčeky), gonády (ováriá, testes) a difúzny endokrinný systém (APUD) rozptýlený v tráviacom trakte, tukovom tkanive, srdci a obličkách. Endokrinné funkcie má aj placenta, pečeň a koža (vitamín D metabolizmus).

Biochemické triedy hormónov a ich farmakokinetika

• Peptidové/proteínové hormóny (insulín, ACTH, GH): syntéza ako preprohormóny, skladovanie vo vezikulách, hydrofilné, krátky polčas, membránové receptory a sekundárne posly.
• Steroidné hormóny (glukokortikoidy, mineralokortikoidy, pohlavné hormóny): de novo syntéza z cholesterolu, lipofilné, viazané na transportné proteíny, intracelulárne receptory, dlhší polčas.
• Deriváty aminokyselín (katecholamíny z tyrozínu; jódtyroníny T₃/T₄): zmiešané vlastnosti, katecholamíny – membránové receptory; T₃/T₄ – nukleárne receptory, dlhý polčas.

Receptory a transdukcia signálu

Peptidové hormóny aktivujú GPCR (Gs, Gi, Gq) alebo tyrozínkinázové receptory (napr. inzulínový receptor, IGF-1R). Sekundárni poslovia (cAMP, IP₃/DAG, Ca²⁺, cGMP) spúšťajú fosforylačné kaskády (PKA, PKC, MAPK, PI3K/Akt). Steroidy a T₃ sa viažu na nukleárne receptory (NR) fungujúce ako transkripčné faktory s odpoveďovými elementmi DNA (HRE, TRE). Modulácia zahŕňa desenzitizáciu receptorov, down-/up-reguláciu a heterologickú signalizáciu.

Hypotalamo-hypofyzárne osi: hierarchia a spätná väzba

Kľúčovým princípom je negatívna spätná väzba: periférny hormón potláča hypofyzárny tropný hormón a hypotalamické uvoľňovacie faktory. Osi sú pulzatilné a cirkadiánne modulované (suprachiazmatické jadro).

• HPT os (TRH → TSH → T₄/T₃): reguluje bazálny metabolizmus, termogenézu a vývoj CNS.
• HPA os (CRH → ACTH → kortizol): stresová odpoveď, glukoneogenéza, imunosupresia, cirkadiánny pík ráno.
• HPG os (GnRH → LH/FSH → pohlavné steroidy): gametogenéza, sekundárne pohlavné znaky, cyklická regulácia u žien.
• GH/IGF-1 os (GHRH/Ghrelin ↔ Somatostatín → GH → IGF-1): lineárny rast, anabolizmus, lipolýza.
• Prolaktínová os (dopamín ako hlavný inhibítor): laktácia, diferenciácia prsníka, modulačné účinky na HPG.

Neurohypofýza: vazopresín a oxytocín

ADH (vazopresín) cez V₂ receptory zvyšuje vodnú resorpciu v zberných kanálikoch (AQP2), cez V₁ spôsobuje vazokonstrikciu. Oxytocín spúšťa kontrakcie myometria a ejekciu mlieka kontrakciou myoepiteliálnych buniek prsníka; jeho uvoľnenie je reflexne viazané na sanie a cervikálnu stimuláciu.

Štítna žľaza: jódový metabolizmus a termostat bunky

Folikulárne bunky syntetizujú tyreoglobulín, jodid sa transportuje Na⁺/I⁻ symportérom a organifikuje peroxidázou; spojenie MIT/DIT tvorí T₃/T₄. T₃ zvyšuje mitochondriálnu biogenézu, počet Na⁺/K⁺-ATPáz a citlivosť na katecholamíny; v detstve je esenciálny pre myelinizáciu a synaptogenézu.

Nadoblička: zóna po zóne

• Kôra: glomerulosa (aldosterón – RAAS, draslík), fasciculata (kortizol – glukoneogenéza, lipolýza/proteolýza, antizápal), reticularis (androgény – pubarché).
• Dreň: katecholamíny (adrenalín, noradrenalín) – akútna stresová odpoveď, kardiovaskulárna a metabolická mobilizácia.

Pankreas: ostrovčeky ako senzor glukózy

Inzulín (β-bunky) sa uvoľňuje pri zvýšení glukózy (GLUT2, glukokináza → ATP/K_ATP kanál → Ca²⁺ influx) a podporuje GLUT4 translokáciu, glykogenézu, lipogenézu, proteosyntézu. Glukagón (α-bunky) aktivuje hepatálnu glykogenolýzu a glukoneogenézu. Somatostatín (δ-bunky) tlmí uvoľňovanie oboch; amy­lín moduluje rýchlosť vyprázdňovania žalúdka a apetít.

Vápnikovo-fosfátová rovnováha

PTH zvyšuje kalcémii (kostná resorpcia cez osteoblastické signály pre osteoklasty, renálna reabsorpcia Ca²⁺, aktivácia 1α-hydroxylázy). Kalcitriol (1,25(OH)₂D) zvyšuje črevnú absorpciu Ca/P. Kalcitonín je fyziologicky menej významný inhibítor resorpcie. Integrácia zabezpečuje stabilitu neuromuskulárnej excitability a mineralizácie kostí.

Hormonálna regulácia energetiky a telesného zloženia

Leptín (adipocyty) signalizuje energetické zásoby hypotalamu (anorexigénne dráhy POMC/CART), ghrelín (žalúdok) stimuluje chuť a GH, inzulín podporuje lipogenézu, adiponektín zvyšuje inzulínovú senzitivitu. Štítna žľaza upravuje bazálny výdaj, katecholamíny lipolýzu. Pri energetickom deficite klesá T₃ a gonadotropná aktivita (relatívna amenorea športovkýň).

Oblička, krvný tlak a objem: RAAS a ADH

Nízky renálny perfúzny tlak, sympatikus či hyponatrémia stimulujú renín → angiotenzín II (vazokonstrikcia, stimulácia aldosterónu, ADH, žízeň). Aldosterón zvyšuje reabsorpciu Na⁺ a sekréciu K⁺ v distálnom nefróne. ADH reguluje voľnú vodu. ANP/BNP antagonizujú RAAS pri preťažení predsiení/komôr.

Gastrointestinálne hormóny: lokálna a systémová integrácia

Gastrín stimuluje HCl a rast mukózy, CCK eferentuje kontrakciu žlčníka a sekréciu pankreatických enzýmov, sekretín zvyšuje bikarbonát, GLP-1/GIP majú inkretínový efekt (potenciácia inzulínu). Motilín koordinuje MMC v lačne.

Reprodukčný systém: cykly, gravídita a laktácia

Žena: GnRH pulzy s frekvenčnou moduláciou LH/FSH; folikulárna fáza (estrogény), ovulácia (LH pík), luteálna fáza (progesterón). Placenta tvorí hCG, hPL, estrogény a progesterón – mení inzulínovú senzitivitu a objem plazmy. Muž: LH stimuluje Leydigove bunky (testosterón), FSH podporuje Sertoliho bunky (spermatogenéza); inhibín B poskytuje spätnú väzbu na FSH.

Rast, puberta a senescentné zmeny

GH/IGF-1 os riadi prechod chrupavky rastových platničiek do kostného tkaniva; štítna žľaza je kofaktor. Puberta: adrenarché (androgény nadobličky), gonadarche (gonadotropíny), thelarche/menarche u dievčat, spermarche u chlapcov. Menopauza a andropauza menia os HPG, štruktúru kostí a kardiometabolické riziko.

Chronobiológia: čas ako hormón

Suprachiazmatické jadro synchronizuje uvoľňovanie melatonínu (epifýza) a cirkadiánne rytmy kortizolu, TSH, GH (nočný pík). Narušenie rytmov (práca na smeny) je spojené s inzulínovou rezistenciou, dyslipidémiou a poruchami nálady.

Princípy regulačných slučiek a dynamika sekrécie

• Negatívna spätná väzba (najčastejšia) udržiava stabilitu.
• Pozitívna spätná väzba (estrogén–LH pík pred ovuláciou) generuje rýchly prechodový jav.
• Pulzatilita (GnRH, GH) zabraňuje down-regulácii receptorov a kóduje informáciu frekvenciou amplitúdou.

Endokrinná patofyziológia: modelové stavy

• Štítna žľaza: hypotyreóza (únava, priberanie, bradykardia), hypertyreóza (chudnutie, tachykardia, tremor); autoimunita (Hashimoto, Graves) a nodózne strumy.
• Nadobličky: Addisonova choroba (AI), Cushingov syndróm (hyperkortizolizmus), hyperaldosteronizmus (primárny/sekundárny), feochromocytóm.
• Pankreas: diabetes mellitus 1. a 2. typu, inzulinóm, glukagonóm; syndróm inzulínovej rezistencie.
• Vápnik: hyperparatyreóza (nefrolitiáza, osteitída), hypoparatyreóza (tetánia), deficit D vitamínu (osteomalácia/rachitída).
• Hypofýza: prolaktinóm (galaktorea, amenorea), akromegália/gigantizmus (GH nadbytok), hypopituitarizmus.
• Vodná rovnováha: SIADH (hyponatrémia), diabetes insipidus (centrálny/nefrálny).

Diagnostické princípy: čo merať a kedy stimulovať

Preferuje sa meranie periférnych hormónov s tropnými hormónmi (napr. TSH + fT₄). Dynamické testy: stimulačné (Synacthen pre AI, OGTT pre GH nadbytok) alebo supresné (dexametazónový test pri Cushingovi). Zobrazovanie (USG štítnej žľazy, MRI hypofýzy, CT nadobličiek), izotopy (MIBG), genetika pri dedičných syndrómoch (MEN).

Farmakologické zásahy a klinická stratégia

• Substitúcia: levotyroxín, hydrokortizón, mineralokortikoidná náhrada, inzulín.
• Inhibícia syntézy/sekrécie: tiamídy pri hypertyreóze, somatostatínové analógy (akromegália), dopaminergné agonisty (prolaktinóm), ketokonazol/osilodrostat (kortizol).
• Receptorová modulácia: SERM/SERD, antagonisti aldosterónu, blokátory RAAS, GLP-1 agonisty a SGLT2 inhibítory (metabolická/renálna ochrana).
• Intervenčné postupy: rádiojód, paratyreoidektómia, adrenalektómia, stereotaxná chirurgia hypofýzy.

Endokrinné disruptory a environmentálne vplyvy

Niektoré chemikálie (bisfenoly, ftaláty, pesticídy) môžu napodobňovať alebo blokovať hormonálne signály, meniť receptory a transportné proteíny. Expozícia v kritických oknách vývinu ovplyvňuje pubertu, fertilitu a metabolický fenotyp.

Endokrinné nádorové syndrómy a onkoendokrinológia

MEN 1/2, Von Hippel–Lindau, neuroendokrinné tumory GIT/pankreasu (NET) produkujú hormóny ektopicky (karcinoid, gastrinóm, VIPóm). Manažment kombinuje biochemické markery (chromogranín A), funkčné zobrazovanie (PET/CT, somatostatínové receptory) a cielenú liečbu (PRRT, tyrozínkinázové inhibítory).

Endokrinológia životných etáp

Tehotenstvo (fyziohyperkortizolémia, inzulínová rezistencia), laktácia (prolaktín/oxytocín), novorodenec (prechodná TSH vlna), adolescencia (HPG maturácia), senium (anabolická rezistencia, zmeny HPT/HPA). Každá fáza má osobitné referenčné intervaly a terapeutické prahy.

Metabolická sieť: prepojenie endokrinného, nervového a imunitného systému

Koncept neuroendokrinoimunitnej siete vysvetľuje, ako cytokíny ovplyvňujú os HPA, ako inzulín a leptín modulujú hypotalamus a ako kortizol spätne reguluje imunitnú odpoveď. Chronický stres vedie k viscerálnej adipózii, inzulínovej rezistencii a dyslipidémii.

Laboratórne preanalytické faktory a štandardizácia

Odber v správnom čase (kortizol ráno, prolaktín po odpočinku), poloha pacienta (renín/aldosterón), interferencie (biotín a imunochemické testy), väzobné proteíny (TBG pri TSH/T₄) a makroformy hormónov (makroprolaktín) zásadne ovplyvňujú interpretáciu.

Budúce trendy: presná endokrinológia

Multiomické profily (genóm, epigenóm, proteóm, metabolóm), kontinuálne senzory glukózy a algoritmy uzavretej slučky, nové agonisty/antagonisty NR, génoterapia monogénnych foriem diabetu a chirurgická endokrinológia so zachovaním funkcie sú líniami, ktoré menia klinickú prax.

Hormonálna regulácia ako jazyk organizmu

Endokrinný systém prekladá stav vnútorného a vonkajšieho prostredia do koordinovaných odpovedí buniek, tkanív a orgánov. Porozumenie hierarchii osí, dynamike sekrécie, mechanizmom receptorovej transdukcie a princípom spätnej väzby umožňuje presnú diagnostiku a cielenú terapiu – tak, aby sa obnovila homeostáza pri minimálnych nežiaducich dopadoch na ostatné regulačné siete.