Механизм действия гормонов


Скачать 304.7 Kb.
НазваниеМеханизм действия гормонов
страница1/5
Дата публикации29.11.2013
Размер304.7 Kb.
ТипДокументы
vb2.userdocs.ru > Химия > Документы
  1   2   3   4   5


Механизм действия гормонов.


По отношению к гормонам клетки, ткани можно разделить на 3 группы:

  1. Гормонзависимые клетки – дифференцировка и функционирование зависит от наличия гормонов.

Например: Для эстрогенов гормонзависимыми клетками являются клетки органов женской половой сферы, андрогенов – органы мужской половой сферы, для АКТГ – клетки коры надпочечников.

  1. Гормончувствительные клетки – без гормона дифференцируются и функционируют, но все процессы активируются в присутствии гормона. Для АКТГ – клетки жировой ткани.

  2. Гормоннезависимые клетки. В физиологических концентрациях гормон не оказывает, но фармакологических оказывает, но влияние уже другое.

В пределах одного органа или даже ткани могут быть все три вида клеток, соответственно этому происходит распределение гормонов из кровотока по органами и тканям.

Например эстрогены (Н3-эстрадиол)



1 – мышца (гормоннезависимая ткань)

2 – поджелудочная железа (гормончувствительная ткань)

3 – матка (гормонзависимая ткань)

4 – печень (метаболизм гормонов).

Взаимодействие клетки-мишени с гормоном обеспечивают клеточные рецепторы или циторецепторы. По химической природе циторецепторы являются белками. Каждая группа гормонов избирательно связывается со строго определенными белками – рецепторами. Если рецепторный белок отсутствует в клетке, то она резистентна к действию физиологических концентраций гормона.

Структура рецепторов заложена в геноме и экспрессия рецепторов начинается перед синтезом гормонов.

Молекула белка-рецептора содержит:

  1. Участок, принимающий сигнал (гормонсвязывающий участок).

  2. Сопрягающие механизмы – структурные компоненты, вызывающие конформационные изменения молекулы рецептора и активирующие ее.

  3. Эффекторный участок – места, обеспечивающие взаимодействие с субклеточными структурами клетки, ответственные за инициацию специфических гормональных эффекторов – или другими словами переводящими гормональный сигнал на язык клеточного метаболизма.



^

Свойства белков рецепторов.


  1. Высокое сродство рецепторов к связываемому гормону.

Гормон улавливается клеткой-мишенью в очень низких концентрациях. Это обуславливает высокую чувствительность клетки к гормону.

  1. Высокая избирательность – рецепторные белки способны связывать преимущественно определенную группу природных и синтетических гормонов. Рецепторы эстрогенов связывают только биологически активные эстрогены, но не связывают андрогены и кортикостероиды.

  2. Ограниченная связывающая емкость – это свойство ограничивает взаимодействие клетки с гормонами в рамках физиологических и умеренных фармакологических концентраций. При физиологических состояниях только часть рецепторных молекул занята гормоном.

Взаимодействие гормона с рецептором происходит в соответствии с законом действия масс, поэтому избыточная концентрация рецепторных молекул обеспечивает высокую скорость гормон-рецепторного взаимодействия.

Фармакологические эффекты гормонов могут быть обусловлены не только связыванием их рецепторами, но их неспецифическим взаимодействием с различными нерецепторными белками клетки.

Концентрация рецепторных белков положительно коррелирует со степенью чувствительности различных клеток к гормону.

  1. Специфическая тканевая локализация рецепторов – на одних клетках-мишенях больше рецепторов для одного гормона, а на другом для другого.
^

Циторецепторы делят на 2 группы:


  1. Внутриклеточный тип рецепции характерен для стероидных и тиреоидных гормонов. Этот тип рецепции предполагает относительно свободное проникновение гормонов через плазматическую мембрану.

  2. Мембранный тип рецепции обеспечивает взаимодействие с гормонами плохо проникающими внутрь клетки. Для реализации эффекта этих гормонов необходимы внутриклеточные медиаторы, которые опосредуют их эффекты.
^

Этапы внутриклеточной рецепции.


Рецепторный цикл стероидных гормонов складывается из следующих этапов:

  1. Проникновение гормона в цитозоль и образование гормон-рецепторного комплекса.

  2. Активация гормон-рецепторного комплекса под действием t0, рН. Активация приводит к повышению сродства к ядерному хроматину, вследствие изменения конформации.

  3. Проникновение активированного гормон-рецепторного комплекса из цитоплазмы в ядро.

  4. Индукция специфических рецепторов – модуляция процесса транскрипции.

  5. Распад гормон-рецепторного комплекса.



Модель основных этапов рецепции стероидных гормонов.
^

Мембранная рецепция.


Действие гормонов с мембранным типом рецепции осуществляется с помощью посредников. Рецепторы таких гормонов состоят из 2 частей: 1) узнающий фрагмент ориентирован к наружной поверхности мембраны; 2) сопрягающий фрагмент – структурные компоненты, вызывающие конформационные изменения молекулы рецептора и активирующие ее; 3) эффекторный фрагмент – внутрь.

Типы мембранных медиаторов.

Наиболее изучены в настоящее время следующие типы мембранных акцепторов и соответственно главных внутриклеточных медиаторов действия гормонов:

  1. Аденилатциклазная система, которая имеет в качестве посредника ц-АМФ

Этапы образования ц-АМФ:

В мембране клетки находится фермент аденилатциклаза. На аденилатциклазу действуют различные гормоны.

Под действием аденилатциклазы происходит превращение АТФ в АМФ, который является предшественником для образования медиатора или посредника ц-АМФ

АТФ АМФ ц-АМФ

Процесс образования медиатора ц-АМФ ингибируется фосфодиэстеразой.

  1. Гуанилатциклазная система

ГТФ ГМФ ц-ГМФ

Включение этой системы происходит вторично и осуществляется Са2+.

  1. «Медленные» кальциевые каналы – неидентифицированные трансмембранные белки, определяющие усиленное вхождение в клетку Са2+. В качестве посредника выступают иона Са.

  2. Мембранные протеазы ограниченного действия. Под действием протеаз из белков образуются посредники – специальные регуляторные пептиды (чаще регуляторные пептиды). Пример: протеазы-кининовая система.



Эффекторная часть рецептора

Предшественники

Медиаторы

Аденилатциклаза

Гуанилатциклаза

Цистерны Са

Протеазы

АМФ

ГМФ

Ионы Са2+

Белки

ц-АМФ

ц-ГМФ

Са2+ (кальмодулин)

Пептиды

Ряд гормонов одновременно действуют по Са2+ и ц-АМФ – путям. Оба пути включается под влиянием гормонов независимо друг от друга, на поздних этапах они могут переплетаться. Так действуют тропные гормоны гипофиза, паратгормон, АДГ, кальцитонин, катехоламины.

Вместе с тем, ангиотензины, окситоцин действуют через Са-каналы, не подключая ц-АМФ – механизм.

Инсулин, соматомедины оказывают влияние через Са2+ и одновременно включают протеазный механизм.

В последние годы интенсивно изучаются механизму увеличения концентрации Са2+. Установлено, что Са2+ связывается особым Са-связывающим белком – кальмодулином. Установлено, что кальмоделин выполняет роль посредника эффектов Са2+.

Обнаружено, что психотропные препараты типа аминозина, избирательно связываясь с кальмодулином ингибируют его способность взаимодействовать с гормонами.
^

Схема действия пептидного гормона через аденилатциклазу.


Гормон




Аденилатциклаза

АТФ



Фосфоди-эстераза

Са2+ кальмодулин






Ц-АМФ



АМФ

Фосфорилированный фермент








Протеинкиназа

Дефосфо-рилированный фермент





Метаболическая или физиологическая реакция

Глюкагон и адреналин регулируют процесс гликогенолиза. Действие этих гормонов опосредуется ц-АМФ. Ц-АМФ вызывает активацию гликогенфосфорилазы. В основе образования активной гликогенфосфорилазы лежит реакция фосфорилирования фосфорилазы киназы. Актвная фосфорилаза киназа катализирует образование активной фосфорилазы а, которая расщепляет гликоген до глю-1-ф.
^

Онтогенез рецепции гормонов.


Рецепторные белки появляются в эмбриогенезе. По мере роста и дифференцировки органов-мишеней концентрация рецепторов возрастает. При старении концентрация рецепторов и чувствительности клеток к гормонам снижается.
^

Контроль рецепции гормонов.


Существует 2 вида контроля:

  1. Гомоспецифический контроль

Гормон, связываясь с рецептором, уменьшает концентрацию свободных гормонов и снижает скорость взаимодействия с новой порцией гормона. Роль этого механизма ограничена, т.к. имеет место избыток рецепторов по отношению к концентрациям гормона.

Более существенную роль в саморегуляции рецепторного процесса играет механизм регуляции по типу обратной отрицательной связи – происходит снижение концентрации активных рецепторов.

  1. Гетероспецифический контроль – его суть сводится к воздействию одних гормонов на рецепторы других. Например, эстрогены регулируют синтез рецепторов глюкокортикоидов и андрогенов, тиреоидные гормоны – рецепторов эстрогенов.
^

Патология рецепции гормонов.


Установлено, что ряд патологических состояний обусловлен недостаточностью или увеличением рецепторов гормонов в клетке. Примером такой патологии является ожирение, сопряженное с инсулинрезистентностью. Наблюдается недостаточность мембранных рецепторов инсулина, приводящее к ареактивности клеток-мишеней к гормону.

Снижение концентрации рецепторов играет важную роль в патогенезе инсулинрезистентных форм диабета.

Патология рецепторов приводит к развитию тестикулярной феминизации – генетически обусловленное заболевание человека, проявляющееся в форме мужского гермафродитизма. Обусловлено снижением или отсутствием рецепторов андрогенов в ряде клеток-мишеней.

В некоторых опухолях (некоторые формы гематомы, лимфоидные лейкозы, рак молочной железы) наблюдается недостаточность рецепторов ряда гормонов. Опухолевые клетки становятся гормоннезависимыми.

Концентрация рецепторов белков в опухолях и лейкозных клетках может быть и высокой и обеспечивать высокую чувствительность клеток к гормонам. При раке молочной железы наблюдается чувствительность к эстрогенам. При лейкозных лимфобластах наблюдается высокая чувствительность к глюкокортикоидам. Соотношение рецепторов в опухолевой ткани устанавливается в результате их определения в биопсийном материале и позволяет оценить эффективность гормональной терапии.
^

Этапы реализации метаболических ответов:


Пути и способы реализации инициированных гормоном эффектов на клеточный метаболизм, на физиологию и морфологию клетки могут быть разными.

Основные этапы реализации метаболических ответов по времени условно делят на:

  1. Начальные этапы – образование гормон-рецепторного комплекса – от нескольких секунд до 2 часов. Образовавшийся гормон-рецепторный комплекс действует на готовые ферменты и другие белки.

Пример: действие глюкогона и адреналина, которые повышают уровень глю через 10-30 минут после введения. Процесс осуществляется за счет активации фосфорилазы под действием ц-АМФ. Аналогично действие адреналина и глюкогона на липолиз жировой ткани.

  1. Ранние этапы – изменение активности метаболических процессов в клетке через 2-48 часов. Происходит изменение уровня транскрипции и трансляции. Глюкокортикоиды усиливают синтез ключевых ферментов глюконеогенеза, активирует синтез ферментов, участвующих в обмене аминокислот.

  2. Поздние этапы – через 48 часов от начала действия гормонов. Наблюдается изменение скорости репликации цепей ДНК.


  1   2   3   4   5

Похожие:

Механизм действия гормонов iconСекреция гормонов
Процессы секреции гормонов тесно сопряжены с процессами их биосинтеза, однако степень сопряженности биосинтетических и секреторных...
Механизм действия гормонов iconЛекция Гормоны поджелудочной железы. Механизм действия инсулина....
Гормоны поджелудочной железы. Механизм действия инсулина. Биохимические признаки сахарного диабета
Механизм действия гормонов iconМеханизм действия
Профилактика гриппа а (не В!) при запоздалой вакцинации, у людей со слабым иммунитетом
Механизм действия гормонов icon"Фармакология" Сулиев Нариман
Тест №5. Механизм действия эуфиллина при синдроме нарушении бронхиальной проходимости связан
Механизм действия гормонов iconКлассификация и номенклатура b- лактамных антибитиков
Пенициллины (Механизм действия -ингибируют синтез компонентов клеточной стенки микроорганизмов)
Механизм действия гормонов icon12. Лечебное применение пресной воды
Влажное укутывание, виды, механизм действия, лечебные эффекты, показания противопоказания
Механизм действия гормонов iconЛечебно-восстановительный центр “Надежда”, г. Ессентуки 4
ХП. Нам представлялось интересным провести исследование влияния одновременного действия физических факторов различного генеза, используемых...
Механизм действия гормонов iconРеферат На тему
На тему: Механизм действия высокоинтенсивного лазерного излучения на биологические ткани
Механизм действия гормонов iconРисунок Изменение возбудимости в различные фазы потенциала действия
Рисунок Механизм распространения возбуждения по безмиелиновым и миелиновым нервным волокнам
Механизм действия гормонов iconII. взаимодействие гормонов с рецепторами и механизмы передачи гормональных...
Взаимодействие гормонов с рецепторами и механизмы передачи гормональных сигналов в клетки
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
vb2.userdocs.ru
Главная страница