Гормоны. Гормональная система
Гормоны
Гормоны - сигнальные вещества,
образующиеся а клетках эндокринных желез. После синтеза гормоны
поступают в кровь и переносятся к органам-мишеням, где выполняют
определенные биохимические и физиологические регуляторные
функции.
А. Система гормональной
регуляции
Каждый гормон является центральным
звеном сложной системы гормональной регуляции. Гормоны синтезируются в виде
предшественников, прогормонов, а зачастую и депонируются, в
специализированных клетках эндокринных желез. Отсюда они по мере
метаболической необходимости поступают в кровоток. Большинство гормонов
переносится в виде комплексов с плазматическими белками, так называемыми
переносчиками гормонов, причем связывание с переносчиками носит обратимый
характер. Гормоны разрушаются соответствующими ферментами, обычно в печени.
Наконец, гормоны и продукты их деградации выводятся из организма
экскреторной системой, обычно почками. Все перечисленные процессы влияют на
концентрацию гормонов и осуществляют контроль за передачей
сигналов.
В органах-мишенях имеются клетки,
несущие рецепторы, способные связывать гормоны и тем самым воспринимать
гормональный сигнал. После связывания гормонов рецепторы передают информацию
клетке и запускают цепь биохимических реакций, определяющих клеточный ответ на
действие гормона.
Б. Принципы передачи гормонального
сигнала в клетках-мишенях
Известны два основных типа передачи
гормонального сигнала клеткам-мишеням. Липофильные гормоны проникают в
клетку, а затем поступают в ядро. Гидрофильные гормоны оказывают действие
на уровне кпеточной мембраны.
Липофильные гормоны, к которым
относятся стероидные гормоны, тироксин и ретиноевая кислота, свободно проникают
через плазматическую мембрану внутрь клетки, где взаимодействуют с
высокоспецифическими рецепторами. Гормон-рецепторный комплекс в форме
димера связывается в ядре с хроматином и инициирует транскрипцию
определенных генов (регуляция транскрипции: см. с. 120, 366).
Усиление или подавление синтеза мРНК (mRNA) влечет за собой изменение концентрации
специфических белков (ферментов), определяющих ответ клетки на гормональный
сигнал.
Гормоны, являющиеся производными
аминокислот, а также пептидные и белковые гормону, образуют группу
гидрофильных сигнальных веществ (см. с. 368). Эти вещества связываются со
специфическими рецепторами на внешней поверхности плазматической мембраны.
Связывание ropмона передает сигнал на внутреннюю поверхность мембраны и тем
самым запускает синтез вторичных мессенджеров (посредников).
Молекулы-посредники потенциируют клеточный ответ на действие гормона (см. с.
374).
Дополнительная
информация
Границы между гормонами и другими
сигнальными веществами, такими, как медиаторы, нейромедиаторы и ростовые факторы
довольно условные. Часто эти сигнальные вещества имеют общие
закономерности биосинтеза, метаболизма и механизма действия.
В отличие от классических гормонов
тканевые гормоны (см. с. 378) действуют только на ткани, находящиеся в
тесном контакте с секреторными клетками. Тканевые гормоны достигают
клеток-мишеней не за счет кровотока, а с помощью обычной диффузии в межклеточном
матриксе. Они присутствуют главным образом в пищеварительном тракте, где
регулируют процессы переваривания пищи.
Медиаторами называются сигнальные
вещества, синтезирующиеся не специализированными клетками желез внутренней
секреции, а различными типами клеток. После секреции медиаторы оказывают
гормоноподобное действие на окружающие ткани. К наиболее важным медиаторам
относятся гистамин (см. рис. 369) и простагландины (см. рис.
377).
Нейрогормонами и нейромедиаторами
называются сигнальные вещества, продуцируемый и
секретируемые клетками центральной нервной системы (см. с. 342).