Регуляция продукции гормонов

Содержание

Гормональная регуляция: понятие, классификация гормонов, их функции, механизм действия

Регуляция продукции гормонов

Гормон – это биологически активное вещество, вырабатываемое эндокринной системой человека, в которую входят гипофиз, щитовидная железа, надпочечники и ряд специальных клеток.

Гормоны регулируют все физиологические процессы в организме, при этом, не контактируя напрямую с клетками, а работая с ними через специальные рецепторы, настроенные на соответствующий гормон.

Какие органы участвуют в гормональной регуляции, и как это отражается на организме – вот в чем главный вопрос.

Классификация по происхождению

Механизм гормональной регуляции включает в себя самые различные функции. Это возможно благодаря тому, что гормоны состоят из самых разных веществ. Условно их можно разделить на несколько групп по составу:

  1. Гормоны, состоящие в основном из белка, называются полипоидами и вырабатываются в основном в гипоталамусе, гипофизе и железами щитовидки. Также такого типа гормоны продуцируются в поджелудочной железе.
  2. Другая группа гормонов в основном состоит из аминокислот. Данный тип микроэлементов вырабатывается в надпочечниках и щитовидной железой, той ее частью, которая называется йодсодержащей.
  3. Стероидный тип гормонов. Продуцируется половой системой человека – в женском организме яичниками, а в мужском – яичками. Также небольшая доля стероидных гормонов вырабатывается в коре надпочечника.

Классификация по функциям

Данные микроэлементы участвуют в гормональной регуляции различных процессов в организме. Например, липидный, углеводный и аминокислотный обмен регулируется инсулином, глюкагоном, адреналином, кортизолом, тироксином и соматотропном.

Обмен соли и воды в организме человека поддерживается альдостероном и вазопрессином.

Кальций и фосфаты усваиваются клетками организма с помощью паратгормона, кальцитонина и кальцитриола. В репродуктивной системе работают такие гормоны, как эстроген, андроген, гонадотропные гормоны.

Существуют микроэлементы, которые регулируют выработку других гормонов – это тропные гормоны гипофиза, либерин и статин в гипоталамусе.

Но гормональная регуляция предполагает использование одних и тех же микроэлементов в различных процессах, например, тестостерон регулирует работу половой системы в организме мужчины, при этом он же отвечает за рост костей и мышечной массы.

А без адреналина невозможна работа сердечно-сосудистой системы и регуляция качества усвоения организмом углеводов и липидов.

Механизм действия гормонов на организм

Механизм гормональной регуляции предполагает несколько типов воздействия гормона на клетку. Первый способ – это воздействие на активность ферментов в клетке через мембранный рецептор. При этом сам гормон в клетку не проникает, а воздействует на нее через специальных посредников – рецепторов. К такому типу воздействия относятся пептиды, белковые гормоны и адреналин.

Во втором способе воздействия гормоны проходят через мембрану внутрь клетки и напрямую воздействуют на соответствующие им рецепторы. Это стероиды и тиреоидные гормоны.

В третьей группе гормонов находятся инсулин и тиреоидные гормоны, они воздействуют на рецепторы мембраны, пользуясь изменением ионов в мембранных каналах.

Гормональная регуляция уникальна тем, что она проводится почти мгновенно и при этом использует очень малое количество активного вещества. Уровень гормонов в крови определяется микромолями.

Другая особенность – это дистанцирование: гомон может вырабатываться только в одной железе, при этом попадать в орган воздействия, находящийся в другой части организма.

И последняя, очень редкая и удобная функция гормональной регуляции – быстрое торможение процесса. Организм не ждет, пока активный элемент выведет из организма естественный обмен веществ, он вырабатывает гормон-иннактиватор. Тот прекращает действие активного гормона практически мгновенно.

Что такое рецептор и передача сигнала через мембрану?

Гормональная регуляция обмена веществ осуществляется воздействием гормонов на чувствительные к ним рецепторы, находящиеся внутри клеток или на их поверхности – на мембране. Рецептор, чувствительный к определенному гормону, делает клетку воздействия мишенью.

Рецептор по своей структуре похож на гормон воздействия, и состоит он из сложных белков гликопротеинов. Данный элемент, как правило, состоит из 3 доменов. Первый – это домен узнавания гормона. Второй – домен, проводящий сквозь мембрану. А третий создает соединение с гормона с клеточными веществами.

Гормональная система регуляции разбивается на несколько ступеней:

  1. Связь рецептора с соответствующим гормоном.
  2. Связь рецептор-гормон вступает в реакцию с G-белком, меняя его структуру.
  3. Полученная связь белка гормона-рецептора вызывает реакцию аденилатциклазы в клетке.
  4. На следующем этапе аденилатциклаза вызывает реакцию протеинкиназы, что соответственно приводит к активации белковых ферментов.

Данная гормональная регуляция функций называется аденилатциклазной системой.

Существует еще одна система – гуанилатциклазная.

По принципу регуляции гормонального цикла она схожа с аденилатциклазной системой, но при ее работе сигнал с последовательности воздействия на белки в клетке способен усиливаться в десятки раз.

Еще существует схожие способы сигнализации – Са2+-мессенджерная система и инозитолтрифосфатная система. Для каждого отдельного типа белка существует своя система.

Внутриклеточные рецепторы

Существует ряд гормонов, в большинстве своем это стероиды, способных воздействовать на клетку-мишень, вступая в контакт с рецепторами, находящимися в цитоплазме, то есть внутри клетки.

В данном случае гормон сразу проникает к ядру клетки и, вступив в связь с рецептаром, запускает механизм воздействия на ДНК-энхансер или сайленсер.

Это в итоге приводит к изменению количества белков и ферментов, влияющих на обмен веществ внутри клетки и изменяющех ее состояние.

Гормоны центральной нервной системы

Известно, что часть гормонов вырабатывается центральной норной системой, а именно гипоталамусом – это тропные гормоны. Нервно-гормональная регуляция накапливает их в передней и задней части гипоталамуса, откуда с кровотоком они попадают в щитовидную железу.

Гормоны типа тиреотропина, кортикотропина, соматотропина, лютропина, пролактина и ряда других имеют очень широкий спектр воздействия на организм человека. При этом гормоны, тормозящие их действие, вырабатываются в щитовидной железе в ответ на нервную реакцию периферией органов. Но даже если бы этого не происходило, данный тип гормонов имеет самый короткий период жизни – не более 4 минут.

Гомоны щитовидной железы

Гормональная регуляция организма не обходится без щитовидной железы. Она вырабатывает такие гормоны, которые отвечают за усвоение кислорода клетками организма, синтезируют ряд белков, выделяют холестерин и желчь, а также расщепляют жирные кислоты и сами жиры. Это трийодтиронин и тетрайодтиронин.

При повышении уровня данных гормонов в крови происходит ускорение расщепления белков, жиров и углеводов, ускоряется сердечный ритм, расшатывается работа всей нервной системы и возможно образование зоба.

При низкой выработке трийодтиронина и тетрайодтиронина в организме происходят сбои другого характера – лицо человека приобретает округлую форму, задерживается умственное и физическое развитие ребенка, обмен веществ замедляется.

Алгоритм регуляции гормонов центральной нервной системой

Всеми функциями в организме управляет мозг человека. Причем всегда это происходит неосознанно, то есть без участия личностного «я» человека.

Даже гормональная регуляция глюкозы или других веществ в крови человека – это сигнал, проходящий от внешнего раздражителя или внутреннего органа в центральную нервную систему.

При получении сигнала в процесс вступает гипоталамус, находящийся в промежуточном мозге. Выработанные им гормоны попадают в гипофиз, где синтезируются уже гипофизные гормоны, то есть тропные гормоны. Из передней доли в гипофизе торопный гормон попадает в щитовидную железу или другие органы эндокринной системы. Там они запускают синтез соответствующих ситуации гормонов.

Данную цепочку уровней гормональной регуляции можно рассмотреть на примере адреналина.

При сильном испуге, то есть воздействии извне, мгновенно начинает работать вся цепочка, гипоталамус – гипофиз – надпочечники – мышцы.

Оказавшийся в крови, адреналин вызывает усиленное сокращение сердечной мышцы, а значит, повышенный приток крови к мышцам. Это делает их крепче и выносливее.

Это объясняет тот факт, что человек на фоне сильного испуга может пробежать дистанцию быстрее тренированного атлета или преодолеть довольно высокую преграду одним прыжком.

Что влияет на количество гормонов в крови?

Гормоны в крови присутствуют постоянно, но в какие-то периоды их меньше, а в какие-то больше. Это зависит от многих факторов. Например, хроническое нервное напряжение, стресс, усталость, недосыпание.

Также влияет на уровень гормонов качество и количество съеденной пищи, выпитого алкоголя или выкуренных сигарет. Известно, что в дневное время уровень гормонов наиболее низок по сравнению с ночным. Особенно его пик достигается ранним утром.

Кстати, именно поэтому у мужчин наблюдается утренняя эрекция, и именно поэтому все анализы на уровень того или иного гормона берутся с утра и на голодный желудок.

В случае с женскими гормонами на их уровень в крови влияет день месячного цикла менструации.

Типы гормонов по воздействию их на организм

Гормоны и гормональная регуляция зависят от типа микроэлемента. Ведь есть гормоны, жизнь которых длится менее 4 минут, и есть те, которые воздействуют на организм в течении 30 минут и даже нескольких часов. Затем нужна новая стимуляция для их выработки.

  1. Анаболические гормоны. Это микроэлементы, позволяющие организму получать и накапливать в клетках энергию. Их вырабатывает гипофиз, и представлены они фоллитропином, лютропином, андрогенами, эстрогенами, соматотропином и хорионическим гонадотропином плаценты.
  2. Инсулин. Данный гормон вырабатывается бета-клетками поджелудочной железы. Инсулин управляет усвоением клетками организма глюкозы. При нарушении работы данного органа и прекращении выработки инсулина у человека развивается сахарный диабет. Заболевание неизлечимое, и при неправильном лечении даже смертельное. К счастью, оно легко диагностируется по первичным симптомам и элементарному анализу крови. Так что если человек стал много пить, его постоянно мучает жажда, а мочеиспускание стало многократным, то, скорее всего, у него нарушился уровень сахара в крови, а значит, имеет место сахарный диабет. Инсулинозависимый диабет является чаще всего врожденной патологией, а диабет 2 типа, соответственно, приобретенным заболеванием. Лечение включает в себя инсулиновые инъекции и строгую диету.
  3. Катаболические гормоны представлены кортикотропином, кортизолом, глюкагоном, тироксином и адреналином. Данные микроэлементы учавствуют и управляют расщеплением жиров, аминокислот и углеводов, попавших в организм с пищей, и выработкой из них энергии.
  4. Тироксин. Этот гормон вырабатывается в щитовидной железе – в той ее части, которая синтезирует йодовые клетки. Гормон управляет продукциерованием самых разных гормонов, в основном половых, и регулирующих рост тканей в организме.
  5. Полипептид глюкагон стимулирует разложение гликогена, что повышает уровень сахара в крови.
  6. Кортикостероид. Этот вид гормона вырабатывается в основном в надпочечниках и представлен в виде женского гормона – эстрогена и мужского гормона – андрогена. Кроме того, кортикостироиды выполняют еще ряд функций в обмене веществ, влияющих на его рост и обратную связь с ЦНС.
  7. Адреналин, норадреналин и дофамин представляют группу так называемых катехоламинов. Сложно переоценить влияние данных микроэлементов на работу организма в целом и в частности на его сердечно-сосудистую систему. Ведь именно адреналин помогает сердцу ровно и бесперебойно перекачивать по сосудам кровь.

Гормоны вырабатываются не только определенными органами эндокринной системы, есть еще и специфические клетки, способные синтезировать данные микроэлементы. Например, существует нейрогормон, вырабатываемый нервными клетками, или так называемый тканевый гормон, рождающийся в клетках кожи и имеющий сугубо местное действие.

Заключение

Гормональная регуляция зависит от многих факторов, и привести к опасному состоянию в организме может отсутствие или низкий уровень всего одного гормона.

На примере инсулина был рассмотрен сахарный диабет, а если в организме мужчины почти нет тестостерона, то он никогда не сможет стать отцом, при этом будет низкорослым и слабым.

Так же, как и женщина без необходимого количества эстрогена не будет иметь внешних половых признаков и потеряет способность рожать детей.

Таким образом, возникает вопрос – как поддерживать необходимый уровень нужных гормонов в организме?

В первую очередь нельзя пускать на самотек появление в работе организма тревожных признаков – непонятной жажды, болей в горле, нарушения сна и аппетита, сухой шелушащейся кожи, блеклости волос и апатичного состояния.

При появлении данных симптомов нужно срочно обращаться к врачу. А детей следует показывать педиатру не реже, чем каждые 6 месяцев. Ведь многие опасные патологии проявляются именно в детском возрасте, когда еще можно с помощью заместительной терапии справиться с болезнью.

Пример такого отклонения – гигантизм или карликовость.

Взрослым людям нужно обращать внимание на свой образ жизни. Нельзя накапливать усталость и стресс – это обязательно приводит к гормональному сбою.

Для того чтобы центральная нервная система работала без перебоев, нужно научиться не реагировать на раздражители, вовремя ложится спать. На сон надо отводить не менее 8 часов в сутки.

Причем спать нужно именно ночью, так как часть гормонов вырабатывается только в темноте.

Нельзя забывать о вреде переедания и пагубных привычек. Алкоголь способен разрушить поджелудочную железу, а это прямая дорога к сахарному диабету и ранней смерти.

На протяжении всей жизни нужно соблюдать определенную диету – не есть жирное и сладкое, снижать потребление консервантов, разнообразить свое меню свежими овощами и фруктами. Но главное, питаться нужно дробно – по 5-6 раз в день маленькими порциями.

Источник: https://FB.ru/article/444288/gormonalnaya-regulyatsiya-ponyatie-klassifikatsiya-gormonov-ih-funktsii-mehanizm-deystviya

Эндокринная система: гормоны

Регуляция продукции гормонов

Гормоны являются носителями химической информации, представленными множеством разнообразных веществ (например, белками, пептидами, стероидами), в большинстве случаев, действующих на свои клетки-мишени при очень небольших концентрациях. Гормоны могут быть относительно простыми или довольно сложными молекулами.

Кроме других воздействий они влияют на образование и быстрое увеличение определенных ферментов в клетках-мишенях, таким образом согласовывая и контролируя соответствующую деятельность организма. Хотя кровь распространяет гормоны по всему организму, только определенные клетки, органы или ткани реагируют на них.

Гормоны действуют на свои клетки-мишени благодаря специфическим рецепторам, которые находятся или на клеточной мембране, или в цитоплазме этих клеток. Совокупность рецепторов к гормонам, имеющихся у каждой клетки, обычно обеспечивает связь с ними различных гормонов. Восприимчивость клетки к определенному гормону частично зависит от количества имеющихся рецепторов.

После связывания с рецептором либо после выполнения своего специфического воздействия гормон инактивируется.

Механизм действия гормонов

С точки зрения биохимии, гормоны могут быть разделены по механизмам действия на те, которые имеют сродство к жирам (липофильные), и те, которые имеют сродство к водным растворам (гидрофильные).

Например, почти все стероидные гормоны и гормоны щитовидной железы относятся к классу липофильных гормонов, в то время как гидрофильные гормоны обычно являются производными аминокислот или имеют аминокислоты в своем составе (например, белки, пептиды).

Гидрофильные гормоны в большинстве случаев связываются со своими специфическими рецепторами на внешней поверхности клеточной мембраны клетки-мишени. В результате в цитоплазматической мембране запускается ряд определенных реакций, которые приводят к ферментативному выделению гормона («вторичного посредника») внутри клетки.

Такое вещество-посредник (например, циклический аденозинмонофосфат (цАМФ)) может оказывать действие на систему транспорта или ферментативную систему клетки и, следовательно, на определенные метаболические пути. В целом, гормон, который вызывает такую реакцию, называется первым посредником, в то время как соответствующее вещество, которое тот активировал, называется вторым посредником.

Гидрофильные гормоны в основном влияют на жизнедеятельность клетки.

В противоположность гидрофильным гормонам, стероидные и тиреоидные гормоны могут относительно легко проникать сквозь клеточную мембрану из-за способности к растворению в липидах (гидрофобности).

Это дает им возможность связываться со своими специфическими рецепторами в цитоплазме и, возможно, прямо в ядре. Гормон-рецепторный комплекс затем перемещается в ядро, где он активирует ген и приводит к образованию информационной РНК, которая, в свою очередь, стимулирует синтез белка.

Таким образом, липофильные гормоны прямо воздействуют на клеточный рост и размножение.

Важные участки образования гормонов и подобных им веществ

Главные места образованияГормоны/гормоноподобные веществаСвойства: гидрофильные/липофильные
 Традиционные эндокринные железы
 Гипофиз (питуитарная железа) АКТГ (адренокортикотропный гормон, кортикотропин)  ТТГ (тиреотропный гормон, тиреотропин)  ФСГ (фолликулостимулирующий гормон,  фоллитропин)  ЛГ (лютеинизирующий гормон, лутропин)  ГР (гормон роста, соматотропный гормон)  МСГ (меланоцит-стимулирующий гормон,  меланотропин)  Пролактин Окситоцин (вырабатывается в гипоталамусе и  выделяется в нейрогипофизе) Гидрофильные
 Пинеальная железа (эпифиз) Мелатонин Гидрофильный
 Щитовидная железа Тироксин и трийодтиронин Липофильные
 С-Клетки щитовидной железы  (парафолликулярные клетки) Кальцитонин Гидрофильный
 Паращитовидные железы Паратгормон Гидрофильный
 Надпочечники Минералокортикоиды и глюкокортикоиды  Андрогены Адреналин и норадреналин (эпинефрин и артеренол  (норэпинефрин)) Липофильные  Липофильные  Гидрофильные
 Клетки панкреатических островков  (островки Лангерганса) Инсулин, глюкагон и соматостатин Гидрофильные
 Яичники Эстроген и прогестерон Липофильные
 Семенники Андрогены Липофильные
 Плацента Хорионический гонадотропин, прогестерон Гидрофильный,  липофильный
 Ткани и отдельные клетки, секретирующие гормоны
 Центральная и автономная нервная системы Нейромедиаторы Гидрофильные
 Области промежуточного мозга  (например, гипоталамуса) Рилизинг-факторы (рилизинг-гормоны) (либерины,  статины) Гидрофильные
 Система клеток желудочно-кишечного  тракта  Гастрин, холецистокинин, секретин Гидрофильные
 Предсердия сердца Предсердный натрийуретический пептид (фактор)  (ПНФ) Гидрофильные
 Почки Эритропоэтин, ренин Гидрофильные
 Печень Ангиотензиноген, соматомедины Гидрофильные
 Органы иммунной системы Гормоны тимуса, цитокины, лимфокины Гидрофильные
 Тканевые гормоны Тканевые гормоны (например, простагландины),  гистамин, брадикинин Гидрофильные

Основные места образования гормонов

Эндокринная система подразделяется на классические эндокринные железы, клетки которых заняты исключительно выделением гормонов, ткани, выделяющие гормоны, и отдельные клетки, которые секретируют гормоны, но в основном выполняют другие функции. Они также образуют гормоноподобные вещества, такие как тканевые гормоны, нейромедиаторы и вещества, синтезированные иммунной системой. Наиболее важные места образования этих веществ представлены в таблице.

Такая классификация гормонов и других сигнальных веществ должна рассматриваться с некоторыми оговорками, так как основная часть гормонов белковой природы синтезируется вне соответствующих периферических эндокринных органов, например, в ЦНС, в автономной нервной системе или в иммунных клетках. Поэтому сигнальные вещества эндокринной системы определяют как гормоны, эти же вещества в ЦНС и автономной нервной системе называют нейротрансмиттерами и нейромодуляторами, а образованные в иммунной системе (органах иммунной системы) — цитокинами, лимфокинами и монокинами.

Регуляция секреции гормонов

Для поддержания постоянного уровня в крови гормоны должны постоянно ресинтезироваться. Постоянный уровень гормонов в крови достигается сложными регуляторными механизмами (механизмами обратной связи).

Когда уровень гормонов в крови снижается, их вырабатывается больше. Если наблюдается избыток гормона, его секреция должна уменьшаться.

Увеличенное выделение гормонов эндокринными железами во многих случаях запускается центральной нервной системой.

Области ЦНС, ответственные за такую регуляцию, находятся в гипоталамусе, части промежуточного мозга. Функции гипоталамуса тесно связаны с функциями гипофиза. Гипоталамус действует как основной организационный контролер, который регулирует выделение гормонов периферическими эндокринными железами (гипоталамо-гипофизарная система).

Источник: https://www.sportmassag.ru/1/page6210.html

Механизмы действия гормонов: рецепторы, регуляция продукции

Регуляция продукции гормонов

Продукция любого гормона регулируется по принципу обратной связи. Существуют разные механизмы обратной связи. В некоторых из них управляющим сигналом является изменение уровня периферического гормона.

Регуляция продукции гормонов

в гипоталамо-гипофизарно-тиреоидной, гипоталамо-гипофизарно-надпо-чечниковой и гипоталамо-гипофизарно-гонадной системах секреторная активность гипоталамуса и аденогипофиза зависит от уровня периферических гормонов — Т4 и Т3, кортизола и половых гормонов соответственно.

При этом периферические гормоны действуют на клетки аденогипофиза и гипоталамуса через те же рецепторы, что и в прочих клетках-мишенях. В других механизмах управляющим сигналом является изменение уровня вещества, метаболизм которого регулируется гормоном.

Например, главным регулятором секреции ПТГ служит уровень кальция, а регулятором секреции инсулина — уровень глюкозы. Обратная связь может быть как отрицательной, так и положительной. Например, тиреоидные гормоны тормозят секрецию ТТГ, а эстрадиол перед овуляцией стимулирует выброс ЛГ.

Механизмы обратной связи выходят из строя при повреждении как центрального, так и периферического звеньев.

Механизмы обратной связи участвуют в поддержании гомеостаза и в ответ на метаболические сдвиги срабатывают в течение нескольких минут или часов. Поэтому и поломки этих механизмов проявляются быстро.

Исключение составляет механизм регуляции сперматогенеза. От размножения сперматогониев до образования сперматозоидов проходит примерно 2,5 мес.

ФСГ регулирует в основном заключительные этапы сперматогенеза, поэтому даже значительный дефицит ФСГ может долго не проявляться олигозооспермией.

Знание механизмов регуляции продукции гормонов — это основа диагностики эндокринных болезней. Во-первых, результаты измерения уровня гормона могут быть верно истолкованы только с учетом факторов, регулирующих его секрецию.

Например, уровень Т4 у нижней границы нормы имеет диагностическое значение, если одновременно измерен уровень ТТГ, а интерпретировать результаты определения ПТГ или инсулина можно только в случае, когда известны уровни кальция или глюкозы.

Во-вторых, одновременное повышение уровней гормона и вещества, от которого зависит его секреция, у больного без клинических проявлений избытка гормона — признак резистентности к этому гормону.

Так, гиперинсулинемия на фоне гипергликемии говорит об инсулинорезистентности, а высокий уровень тестостерона на фоне избытка ЛГ — о резистентности к андрогенам.

Напротив, одновременное повышение уровней гипофизарного и периферического гормонов у больного с клиническими признаками избытка периферического гормона указывает на гормонально-активную опухоль аденогипофиза. Пример — повышение уровней кортизола и АКТГ при гипофизарном синдроме Кушинга. Наконец, знание механизмов регуляции необходимо при планировании стиму-ляционных и супрессивных проб.

Механизмы действия гормонов

Как уже говорилось, на клетки-мишени действуют только зрелые, активные гормоны.

Они созревают и активируются в эндокринных железах (проинсулин -» инсулин), в плазме (ангиотензин I —» ангиотензин II) или непосредственно в клетках-мишенях (тестостерон —> дигидротестостерон, тестостерон -> эстрадиол, Т4-> Т3).

Механизмы действия разных гормонов различаются, но все они включают два главных звена: связывание гормона с внутриклеточным или мембранным рецептором и дальнейшую передачу сигнала.

К этому классу относятся прежде всего рецепторы тиреоидных гормонов, стероидов и ретиноидов. Все эти вещества проникают в клетку преимущественно путем простой диффузии по концентрационному градиенту. Внутри клетки они взаимодействуют с рецепторами, локализованными в цитоплазме или ядре.

Таким образом формируются гормон-рецепторные комплексы, связывающиеся с регуляторными элементами определенных генов. Регуляторные элементы стимулируют или тормозят транскрипцию.

В результате усиливается или подавляется синтез эффекторных белков, которые и обеспечивают реакцию клетки на действие гормона.

Конечный эффект взаимодействия гормон-рецепторных комплексов с ДНК зависит от нескольких факторов. Во-первых, один и тот же гормон может связываться с разными рецепторами. Например, выявлено 4 разновидности рецепторов тиреоидных гормонов и по меньшей мере 2 разновидности рецепторов ретиноидов.

Во-вторых, многие гормон-рецепторные комплексы взаимодействуют с ДНК в виде димеров. Так, комплекс 1,25(OH)2D3 с рецептором витамина D образует гетеродимер с рецептором ретиноидов. Именно такие гетеродимеры связываются с регуляторными элементами генома.

В-третьих, транскрипция регулируется не только гормон-рецепторными комплексами, но и связанными с ними белками — корепрессорами или коактиваторами.

Поскольку аминокислотные последовательности разных внутриклеточных рецепторов весьма сходны, предполагают, что все они произошли от общего предка — примитивного регулятора транскрипции.

Все внутриклеточные рецепторы содержат консервативные гормонсвязывающий и ДНК-связывающий домены и вариабельный (или иммунодоминантный) N-концевой домен.

Расшифровка первичной структуры рецепторов позволила выявить мутации, нарушающие действие гормонов, в частности — обусловливающие резистентность к гормонам.

Выделяют несколько семейств рецепторов клеточной мембраны. Рецепторы разных семейств различаются как по строению, так и по механизму передачи сигнала.

Рецепторы, сопряженные с G-белками

К этому семейству относятся адренорецепторы, рецепторы АКТГ, ЛГ, ФСГ, ТТГ, АДГ, ПТГ, ХГ, ангиотензина, глюкагона, серотонина, дофамина и просгагландинов. Трансмембранные домены рецепторов функционально сопряжены с G-белками. В свою очередь, G-белки связаны с другими компонентами мембраны, участвующими в передаче сигнала.

G-белки — это гетеротримеры, состоящие из субъединиц α, β и γ. У разных G-белков а-субъединицы структурно различаются (известно 15 их разновидностей) и определяют функциональные свойства белка.

Например, Gs-белок, активирующий аденилатциклазу, содержит αs-субъединицу, Gj-белок, ингибирующий аденилатциклазу, — агсубъединицу, a Gq-белок, активирующий фосфолипазу С, — αq-субъединицу. Субъединицы β и γ разных G-белков идентичны; функции их не выяснены.

Взаимодействие гормон-рецепторных комплексов с G-белками запускает реакции, в ходе которых образуются вторые посредники, управляющие метаболизмом клетки. Классический второй посредник — это цАМФ. Под влиянием гормонов, эффект которых опосредуется Gs- или Gj-белками, происходит активация либо ингибирование аденилатциклазы.

В результате уровень цАМФ в клетке повышается либо снижается. Так действуют адреналин и норадреналин (через β-адренорецепторы), АДГ (через рецепторы типа V2), глюкагон, АКТГ, ЛГ, ФСГ и ТТГ. Если эффект гормона опосредуется Gq-белком, то активация фосфолипазы С приводит к образованию ИФ3 и ДАГ из фосфатидилинозитол-4,5-дифосфата.

ИФ3 повышает внутриклеточную концентрацию другого второго посредника — Са2+, который, в свою очередь, активирует Са2+-кальмодулинзависимые протеинкиназы. ДАГ непосредственно активирует протеин киназу С. Са -кальмодулинзависимые протеинкиназы и протеинкиназа С фосфорилируют многие эффекторные белки. Таким путем действуют ангиотензин П, адреналин и норадреналин (через а-адренорецепторы), а также АДГ (через рецепторы типа V1).

Рецепторы с собственной тирозинкиназной активностью

Это семейство включает рецепторы инсулина и многих факторов роста (ИФР-1, ИФР-П, эпидермального и тромбоцитар-ного факторов роста, фактора роста фибробластов). В качестве примера рассмотрим рецептор инсулина.

Это тетрамер, построенный из двух α- и двух β-субъединиц, соединенных дисульфидными связями. Внеклеточные α-субъединицы связывают инсулин.

Бета-субъединицы содержат трансмембранные и внутриклеточные домены, причем последние обладают тирозинкиназной активностью.

Организация мембранных рецепторов разных классов

При взаимодействии инсулина с рецептором происходит аутофосфорилирование тирозиновых остатков внутриклеточных доменов, и эти домены приобретают способность фосфорилировать другие белки, участвующие в передаче сигнала. Доказано, что тиро-зинкиназная активность рецептора необходима для проявления эффекта инсулина. Мутации, нарушающие тирозинкиназную активность, приводят к тяжелой инсулинорезистентности.

Рецепторы, сопряженные с тирозинкиназами

Сюда относятся рецепторы СТГ, пролактина, эритропоэтина, некоторых цитокинов и колониестимулирующих факторов.

Внутриклеточные домены таких рецепторов не имеют тирозинкиназной активности, однако связывание лиганда приводит к быстрому фосфорилированию тирозиновых остатков как в самом рецепторе, так и в других белках.

Это фосфорилирование осуществляется разными тирозинкиназами, структурно связанными с внутриклеточными доменами рецепторов. Наибольшее значение имеют Янус-киназы. Они фосфорилируют цитоплазматические белки, передающие сигнал гормона и активирующие транскрипцию определенных генов, — факторы транскрипции STAT.

У СТГ-связывающего белка плазмы N-концевая последовательность идентична внеклеточному домену рецептора СТГ, поэтому предполагают, что СТГ-связывающий белок образуется путем отщепления внеклеточного домена.

Роль СТГ-связывающего белка в регуляции роста, однако, не выяснена. Рецептор СТГ по структуре сходен с рецептором пролактина, что свидетельствует о происхождении генов этих рецепторов от общего предка.

Мутации гена рецептора СТГ могут быть причиной карликовости Ларона.

Рецепторы с собственной гуанилатциклазиой активностью

Это рецепторы натрийуретических пептидов, в том числе — рецептор предсердного натрийуретического гормона.

Внеклеточный домен рецептора связывает гормон, а внутриклеточный домен синтезирует цГМФ, который служит вторым посредником.

Пока не ясно, как цГМФ опосредует действие предсердного натрийуретического гормона, однако показано, что в некоторых клетках цГМФ поддерживает открытое состояние катионных каналов.

Источник: https://medicbolezni.ru/mehanizmyi-deystviya-gormonov-retseptoryi-regulyatsiya-produktsii/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.