Hormonen zijn boodschapperstoffen die door hormoonproducerende organen via de extracellulaire aan het bloed worden afgegeven. Via het bloed komt het hormoon bij het doelorgaan waar het via een aantal reacties de activiteit van de cellen van het doelorgaan aanpast. Deze activiteit van cellen wordt door hormonen beïnvloed door de activiteit van enzymen van die cel te beïnvloeden. Het hormoon beïnvloedt de activiteit van enzymen door de aanmaak van cAMP te veranderen. Dit doet het hormoon door te binden aan de celreceptor. De celreceptor stimuleert de aanmaak van cAMP. Waar hormonen de eerste boodschapperstof zijn, is cAMP vaak de tweede boodschapperstof. cAMP maakt bepaalde eiwitten actief. Deze actieve eiwitten zetten vervolgens pro-enzymen om in enzymen. Er zijn ook andere manieren waarop hormonen de activiteit van enzymen beïnvloeden. Zo komen een aantal hormonen direct de cel binnen om via de celkern, of directe enzymbinding de enzymactiviteit te veranderen.
cAMP de intracellulaire boodschapper
Cyclisch 3’5’adenonsine mono fosfaat (cAMP) fungeert als een tweede boodschapperstof in de cel. Vaak wordt cAMP actief nadat een hormoon is gebonden aan een receptor van een cel van een doelorgaan. Het hormoon is de eerste boodschapperstof. Vervolgens past cAMP de activiteit van enzymen van de cel aan.
Het effect van cAMP op de activiteit van de cel is afhankelijk van:
- De soort cel, in sommige cellen verhoogt cAMP de activiteit van de cel en in andere cellen verlaagt het de activiteit
- Het type enzymen dat de doelcel maakt, in de ene cel wordt de aanmaak van bepaalde enzymen gestimuleerd en in de andere cel geremd
Het soort hormonen dat als eerste boodschapper fungeert, sommige hormonen stimuleren de aanmaak van cAMP andere hormonen remmen de aanmaak van cAMP
De vorming van cAMP als reactie op hormonen
De activatie van cAMP in een cel verloopt in twee verschillende stappen. Overigens beïnvloeden alleen non-steroïde hormonen de activiteit van cAMP. Non-steroïde hormonen kunnen immers niet door de vetachtige celmembraan van de cel en moeten binden aan de receptoren van de cel. De verschillende stappen waarop cAMP wordt geactiveerd, zijn:
- Non-steroïde hormonen zoals bijvoorbeeld insuline binden aan de receptor van het doelorgaan
- De receptor activeert adenylaatcyclase in de cel. Adenylaatcyclase is een enzym dat adenosinetrifosfaat (ATP) in de cel omzet in cAMP
cAMP verandert de activiteit van de cel in stappen
Vervolgens heeft cAMP effect op de activiteit van de cel. Deze verandering van de activiteit verloopt in drie stappen. Deze stappen zijn:
- cAMP bindt aan een proteïnekinase. Proteïnekinase is nog een inactieve stof
- Door binding van cAMP aan proteïnekinase wordt het proteïnekinase omgezet in een actieve stof
- Het actieve proteïnekinase zet een inactief enzym (pro-enzym) om in een actief enzym
Het ontstane actieve enzym verandert vervolgens de activiteit van de cel.
Hormonen kunnen ook enzymen op andere wijze beïnvloeden
Hormonen kunnen de enzymactiviteit verhogen via cAMP. Er zijn echter ook andere cellulaire routes waarop hormonen de enzymactiviteit veranderen. Andere manieren waarop hormonen enzymactiviteit kunnen veranderen zijn:
- Het hormoon kan de cel binnenkomen en direct de celkern stimuleren om meer enzymen aan te maken. Dit is het geval bij de schildklierhormonen T3 en T4. Deze hormonen komen de cel binnen en activeren de celkern om enzymen aan te maken die de productie van ATP verhogen
- Het hormoon komt de cel binnen en bindt direct blijvend aan een inactief om het enzym vervolgens actief te maken
- Het hormoon komt de cel binnen en bindt kortdurend aan een inactief enzym om het enzym te activeren
Bronnen:
William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia
