¿Qué son los intermediarios secundarios? Enumere los mensajeros secundarios, dé ejemplos de receptores que transmiten una señal intracelular con su ayuda. Cascadas de señales

I. Penetración del esteroide (C) en la célula.

II. Formación del complejo CP

Todas las hormonas esteroides P son proteínas globulares de aproximadamente el mismo tamaño, que se unen a hormonas con una afinidad muy alta.

III. La transformación de CP en una forma capaz de unirse con aceptadores nucleares [CP]

Cualquier célula contiene toda la información genética. Sin embargo, con la especialización celular la mayoría de El ADN se ve privado de la oportunidad de ser un molde para la síntesis de ARNm. Lo hace plegando las histonas alrededor de las proteínas, lo que conduce a la obstrucción de la transcripción. En este sentido, el material genético de la célula se puede dividir en ADN de 3 tipos:

1.transcripcionalmente inactivo

2.expresado constantemente

3. Inducida por hormonas u otras moléculas de señalización.

IV. Unión de [CP] al aceptor de cromatina

Cabe señalar que esta etapa de acción C no ha sido completamente estudiada y tiene una serie de puntos controvertidos. Se cree que [CP] interactúa con regiones específicas de ADN de modo que permite que la ARN polimerasa entre en contacto con dominios de ADN específicos.

Es interesante la experiencia que demostró que la vida media del ARNm aumenta con la estimulación hormonal. Esto conduce a muchas contradicciones: no está claro ¾ un aumento en la cantidad de ARNm indica que [CP] aumenta la tasa de transcripción o aumenta la vida media del ARNm; al mismo tiempo, un aumento de la vida media del ARNm se explica por la presencia de un gran número de ribosomas en una célula estimulada por hormonas, que estabilizan el ARNm, o por otra acción [SR] desconocida por el momento.

V. Inicio selectivo de la transcripción de ARNm específico; síntesis coordinada de tRNA y rRNA

Se puede suponer que el efecto principal de [SR] es el aflojamiento de la cromatina condensada, lo que conduce a la apertura de acceso a ella para las moléculas de ARN polimerasa. Un aumento en la cantidad de ARNm conduce a un aumento en la síntesis de ARNt y ARNr.

Vi.Procesamiento de ARN primario

Vii.Transporte de ARNm al citoplasma

VIII.Síntesis de proteínas

IX.Modificación de proteínas postraduccionales

Sin embargo, los estudios muestran que este es el principal, pero no el único mecanismo de acción posible de las hormonas. Por ejemplo, los andrógenos y los estrógenos provocan un aumento de AMPc en algunas células, lo que sugiere que también existen receptores de membrana para las hormonas esteroides. Esto muestra que las hormonas esteroides actúan sobre algunas células sensibles como hormonas solubles en agua.

Intermediarios secundarios

Las hormonas peptídicas, las aminas y los neurotransmisores, a diferencia de los esteroides, son compuestos hidrófilos y no pueden penetrar fácilmente la membrana plasmática de una célula. Por tanto, interactúan con receptores de membrana ubicados en la superficie celular. La interacción hormona-receptor inicia una respuesta biológica altamente coordinada en la que pueden participar muchos componentes celulares, algunos de los cuales se encuentran a una distancia considerable de la membrana plasmática.

aMPc es el primer compuesto, que Sutherland, quien lo descubrió, llamó el "segundo mediador", porque consideraba que el "primer mediador" en sí mismo era la hormona que provoca la síntesis intracelular del "segundo mediador", que media el efecto biológico del primero.

Hoy en día, se pueden nombrar al menos 3 tipos de mediadores secundarios: 1) nucleótidos cíclicos (cAMP y cGMP); 2) iones Ca y 3) metabolitos de fosfatidilinositol.

Con la ayuda de tales sistemas, una pequeña cantidad de moléculas hormonales, que se unen a los receptores, provoca la producción de muchos más moléculas del segundo mediador, y este último, a su vez, afectan la actividad de un número aún mayor de moléculas de proteína. Así, hay una amplificación progresiva de la señal que surge inicialmente cuando la hormona se une al receptor.

TSAMF

Simplificado, la acción de la hormona a través del cAMP se puede representar de la siguiente manera:

1.hormona + receptor estereoespecífico

2.activación de la adenilato ciclasa

3.formación de AMPc

4.Asegurar una respuesta cAMP coordinada

Ambiente hormonal

Membrana receptora

5'-cAMP 3 ', 5'-cAMP ATP

Proteína quinasa inactiva

Fosfodiesterasa

Proteína quinasa activa

Defosfoproteína Fosfoproteína

Fosfoproteína fosfatasa

Efecto biológico

Figura 1

1. Cabe señalar que los receptores también son estructuras dinámicas. Esto significa que su número puede disminuir o aumentar. Por ejemplo, las personas con un peso corporal elevado disminuyen la cantidad de receptores de insulina. Los experimentos han demostrado que cuando su masa se normaliza, se observa un aumento en el número de receptores a un nivel normal. En otras palabras, con un aumento o disminución de la concentración de insulina, hay cambios recíprocos en la concentración de receptores. Se cree que este fenómeno puede proteger a la célula de una estimulación demasiado intensa cuando no se nivel alto hormona.

2. La activación de la adenilato ciclasa (A) también es un proceso regulado. Anteriormente, se creía que la hormona (G), al unirse al receptor (P), cambia su conformación, lo que conduce a la activación de A. Sin embargo, resultó que A es una enzima alostérica que se activa por la acción de GTP. El GTP es transportado por una proteína especial (transductor) G. En este sentido, se adoptó un modelo que describe no solo la activación de A, sino también la terminación de este proceso.

a) G + R + G GDF ® G R G + GDF

b) G R G + GTP ® G + R + G GTP

c) G · GTP + A ® cAMP + G · HDF

Por lo tanto, la hidrólisis de GTP sirve como señal de "apagar" el sistema. Para reanudar el ciclo, la HDF debe separarse de G, lo que ocurre cuando la hormona se une a P.

Varios factores tienen un efecto inhibidor sobre A y provocan una disminución en la concentración de cAMP. Los ejemplos de agonistas estimulantes de la ciclasa incluyen glucagón, ADH, LH, FSH, TSH y ACTH. Los factores inhibidores de la ciclasa incluyen opioides, somatostatina, angiotensina II y acetilcolina. La epinefrina puede tanto estimular (a través de los receptores b) como inhibir (a través de los receptores a) esta enzima. Surge la pregunta de cómo se lleva a cabo la regulación bidireccional de A. Resultó que el sistema inhibitorio incluye una proteína tridimensional que es extremadamente similar a la proteína G anterior. El efecto Gi se puede describir de la siguiente manera:

a) G + R + Gi * GDF ® G * R * Gi + GDF

b) G · R · Gi + GTP ® G + R + Gi · GTP

c) Gi · GTP + A ® ¯cAMP + Gi · GDF

Después de la fosforilación de las proteínas enzimáticas en el curso de las reacciones descritas anteriormente (ver Fig. 1), su conformación cambia. En consecuencia, la conformación de su centro activo también cambia, lo que conduce a su activación o inhibición. Resulta que debido al mensajero secundario cAMP, la acción de enzimas específicas para él se activa o inhibe en la célula, lo que provoca un cierto efecto biológico inherente a esta célula. En este sentido, a pesar de la gran cantidad de enzimas que actúan a través del mensajero secundario cAMP, se produce una cierta respuesta específica en la célula.

Mensajeros - Sustancias de bajo peso molecular que transportan señales hormonales dentro de la célula. Tienen una alta velocidad de movimiento, escisión o eliminación (Ca 2+, cAMP, cGMP, DAG, ITP).

Las interrupciones en el intercambio de mensajería instantánea tienen graves consecuencias. Por ejemplo, los ésteres de forbol, que son análogos de DAG, pero a diferencia de los cuales no se escinden en el cuerpo, contribuyen al desarrollo de tumores malignos.

acampar descubierto por Sutherland en los años 50 del siglo pasado. Por este descubrimiento, recibió el Premio Nobel. El AMPc está involucrado en la movilización de reservas de energía (la descomposición de carbohidratos en el hígado o triglicéridos en las células grasas), en la retención de agua por los riñones, en la normalización del metabolismo del calcio, en el aumento de la fuerza y \u200b\u200bla frecuencia cardíaca, en la formación de hormonas esteroides, para relajar los músculos lisos, etc.

cGMP activa PK G, PDE, Ca 2+ -ATPasa, cierra los canales de Ca 2+ y reduce el nivel de Ca 2+ en el citoplasma.

Enzimas

Las enzimas de los sistemas en cascada catalizan:

• la formación de mediadores secundarios de la señal hormonal;
• activación e inhibición de otras enzimas;
• transformación de sustratos en productos;

Adenilato ciclasa (AC)

Una glicoproteína que pesa entre 120 y 150 kDa, tiene 8 isoformas, la enzima clave del sistema de adenilato ciclasa, con Mg 2+ cataliza la formación de un mensajero secundario cAMP a partir de ATP.

AC contiene 2 grupos -SH, uno para la interacción con la proteína G y el otro para la catálisis. AC contiene varios centros alostéricos: para Mg 2+, Mn 2+, Ca 2+, adenosina y forskolina.

Se encuentra en todas las células, ubicadas en el lado interno de la membrana celular. La actividad de la CA está controlada por: 1) reguladores extracelulares: hormonas, eicosanoides, aminas biogénicas a través de proteínas G; 2) un regulador intracelular de Ca 2+ (4 isoformas de CA dependientes de Ca 2+ son activadas por Ca 2+).

Proteína quinasa A (PK A)

La PK A está presente en todas las células, cataliza la reacción de fosforilación de los grupos OH de serina y treonina de proteínas y enzimas reguladoras, participa en el sistema de adenilato ciclasa, estimula el cAMP. La PC A consta de 4 subunidades: 2 reguladoras R (peso 38000 Da) y 2 catalíticos DESDE (peso 49000 Da). Las subunidades reguladoras tienen 2 sitios de unión a cAMP. El tetrámero no tiene actividad catalítica. La adición de 4 cAMP a 2 subunidades R conduce a un cambio en su conformación y disociación del tetrámero. Esto libera 2 subunidades catalíticas activas de C, que catalizan la fosforilación de proteínas y enzimas reguladoras, lo que cambia su actividad.

Proteína quinasa C (PK C)

PC C está involucrado en el sistema de trifosfato de inositol, estimulado por Ca 2+, DAG y fosfatidilserina. Tiene un dominio regulador y catalítico. PC C cataliza la reacción de fosforilación de proteínas-enzimas.

Proteína quinasa G (PK G)solo hay en los pulmones, cerebelo, músculos lisos y plaquetas, está involucrado en el sistema guanilato ciclasa. PK G contiene 2 subunidades, estimuladas por cGMP, cataliza la fosforilación de proteínas enzimáticas.

Fosfolipasa C (PL C)

Hidroliza el enlace fosfoéster en fosfatidilinositoles con formación de DAG e IF 3, tiene 10 isoformas. La PL C está regulada a través de proteínas G y es activada por Ca 2+.

Fosfodiesterasa (PDE)

La PDE convierte cAMP y cGMP en AMP y GMP, inactivando los sistemas de adenilato ciclasa y guanilato ciclasa. La PDE es activada por Ca 2+, 4Ca 2+ -calmodulina, cGMP.

NO sintasa Es una enzima compleja que es un dímero, a cada una de las subunidades a las que se unen varios cofactores. NO sintasa tiene isoformas.

La mayoría de las células del cuerpo humano y animal son capaces de sintetizar y secretar NO, sin embargo, tres poblaciones celulares son las más estudiadas: el endotelio de los vasos sanguíneos, neuronas y macrófagos. Según el tipo de tejido de síntesis, la NO sintasa tiene 3 isoformas principales: neuronal, macrófago y endotelial (denominadas NO sintasa I, II y III, respectivamente).

Las isoformas neuronales y endoteliales de la NO-sintasa están constantemente presentes en las células en pequeñas cantidades y sintetizan NO en concentraciones fisiológicas. Son activados por el complejo calmodulina-4Ca 2+.

Normalmente, la NO sintasa II está ausente en los macrófagos. Cuando los macrófagos se exponen a lipopolisacáridos o citocinas microbianos, sintetizan una gran cantidad de NO sintasa II (100-1000 veces más que NO sintasa I y III), que produce NO en concentraciones tóxicas. Los glucocorticoides (hidrocortisona, cortisol), conocidos por su actividad antiinflamatoria, inhiben la expresión de la NO sintasa en las células.

Acción NO

El NO es un gas de bajo peso molecular, penetra fácilmente a través de las membranas celulares y los componentes de la sustancia intercelular, tiene una alta reactividad, su vida media es en promedio no más de 5 s, la distancia de posible difusión es pequeña, en promedio 30 micrones .

En concentraciones fisiológicas, el NO tiene un potente efecto vasodilatador.:

· El endotelio produce constantemente pequeñas cantidades de NO.

· Bajo diversas influencias - mecánicas (por ejemplo, con aumento de corriente o pulsación sanguínea), químicas (lipopolisacáridos de bacterias, citocinas de linfocitos y plaquetas, etc.) - la síntesis de NO en las células endoteliales aumenta significativamente.

· El NO del endotelio se difunde a las células de músculo liso vecinas de la pared del vaso, activa la guanilato ciclasa en ellas, que sintetiza cGMP a través de 5s.

· CGMP conduce a una disminución en el nivel de iones calcio en el citosol de las células y un debilitamiento de la conexión entre miosina y actina, lo que permite que las células se relajen después de 10 s.

La droga nitroglicerina funciona según este principio. Cuando la nitroglicerina se degrada, se forma NO, lo que conduce a la vasodilatación del corazón y, como resultado, alivia la sensación de dolor.

NO regula la luz de los vasos cerebrales. La activación de neuronas en cualquier área del cerebro conduce a la excitación de neuronas que contienen NO sintasa y / o astrocitos, en los que también se puede inducir la síntesis de NO, y el gas liberado de las células conduce a vasodilatación local en el área de excitación .

NO participa en el desarrollo shock séptico, cuando una gran cantidad de microorganismos que circulan en la sangre activan bruscamente la síntesis de NO en el endotelio, lo que conduce a una expansión larga y fuerte de los vasos sanguíneos pequeños y, como consecuencia, una disminución significativa en presión sanguíneadifícil de tratar terapéuticamente.

En concentraciones fisiológicas, el NO mejora las propiedades reológicas de la sangre.:

El NO formado en el endotelio evita la adhesión de leucocitos y plaquetas al endotelio y también reduce la agregación de este último.

El NO puede actuar como un factor anti-crecimiento que previene la proliferación de células musculares lisas de la pared vascular, un vínculo importante en la patogénesis de la aterosclerosis.

En altas concentraciones, el NO tiene un efecto citostático y citolítico en las células (bacterianas, cancerosas, etc.) de la siguiente manera:

· Cuando el NO interactúa con el radical anión superóxido, se forma peroxinitrito (ONOO-), que es un oxidante tóxico fuerte;

El NO se une fuertemente al grupo hemina de enzimas que contienen hierro y las inhibe (inhibición de las enzimas mitocondriales de los bloques de fosforilación oxidativa síntesis de ATP, la inhibición de las enzimas de replicación del ADN contribuye a la acumulación de daño en el ADN).

· El NO y el peroxinitrito pueden dañar directamente el ADN, esto conduce a la activación de los mecanismos de defensa, en particular la estimulación de la enzima poli (ADP-ribosa) sintetasa, que reduce aún más el nivel de ATP y puede provocar la muerte celular (por apoptosis) .

Información similar.

Los sistemas de mediadores secundarios de la acción hormonal son:

1. Adenilato ciclasa y AMP cíclico,

2. Guanilato ciclasa y HMP cíclico,

3. Fosfolipasa C:

Diacilglicerol (DAG),

Inositol-tri-fsfato (IF3),

4. Ca ionizado - calmodulina

Proteína G heterotrómica.

Esta proteína forma bucles en la membrana y tiene 7 segmentos. Se comparan con cintas serpentinas. Tiene partes que sobresalen (exterior) e interior. Una hormona está unida a la parte externa y en la superficie interna hay 3 subunidades: alfa, beta y gamma. En estado inactivo, esta proteína contiene difosfato de guanosina. Pero cuando se activa, el difosfato de guanosina cambia a trifosfato de guanosina. Un cambio en la actividad de la proteína G conduce a un cambio en la permeabilidad iónica de la membrana o el sistema enzimático (adenilato ciclasa, guanilato ciclasa, fosfolipasa C) se activa en la célula. Esto provoca la formación de proteínas específicas, se activa la proteína quinasa (necesaria para los procesos de fosfolilación).

Las proteínas G pueden ser activantes (Gs) e inhibidoras, o en otras palabras, inhibidoras (Gi).

La destrucción del AMP cíclico se produce bajo la acción de la enzima fosfodiesterasa. El GMF cíclico tiene el efecto contrario. Cuando se activa la fosfolipasa C, se forman sustancias que contribuyen a la acumulación de calcio ionizado dentro de la célula. El calcio activa las proteínas cinasas, promueve la contracción muscular. El diacilglicerol promueve la conversión de fosfolípidos de membrana en ácido araquidónico, que es la fuente de formación de prostaglandinas y leucotrienos.

El complejo hormona-receptor penetra en el núcleo y actúa sobre el ADN, lo que modifica los procesos de transcripción y se forma el ARNm, que sale del núcleo y se dirige a los ribosomas.

Por tanto, las hormonas pueden tener:

1. Acción cinética o desencadenante,

2. Acción metabólica,

3. Acción morfogenética (diferenciación de tejidos, crecimiento, metamorfosis),

4. Acción correctiva (corregir, adaptar).

Mecanismos de acción de las hormonas en las células:

Cambios en la permeabilidad de las membranas celulares.

Activación o inhibición de sistemas enzimáticos.

Impacto en la información genética.

La regulación se basa en la estrecha interacción de los sistemas endocrino y nervioso. Los procesos de excitación en el sistema nervioso pueden activar o inhibir la actividad. glándulas endócrinas... (Considere, por ejemplo, el proceso de ovulación en un conejo. La ovulación en un conejo ocurre solo después del acto de apareamiento, que estimula la liberación de la hormona gonadotrópica de la glándula pituitaria. Esta última causa el proceso de ovulación).

Después de sufrir un trauma mental, puede ocurrir tirotoxicosis. Sistema nervioso controla la liberación de hormonas pituitarias (neurohormonas) y la glándula pituitaria afecta la actividad de otras glándulas.

Existen mecanismos de retroalimentación. La acumulación de la hormona en el cuerpo conduce a la inhibición de la producción de esta hormona por la glándula correspondiente, y la deficiencia será un mecanismo para estimular la formación de la hormona.

Existe un mecanismo de autorregulación. (Por ejemplo, la glucosa en sangre determina la producción de insulina y / o glucagón; si los niveles de azúcar aumentan, se produce insulina, y si los niveles de azúcar disminuyen, se produce glucagón. La deficiencia de Na estimula la producción de aldosterona).

5. El sistema hipotalámico-pituitario. Su organización funcional. Las células neurosecretoras del hipotálamo. Características de las hormonas tropicales y hormonas liberadoras (liberinas, estatinas). Epífisis (glándula pineal).

6. Adenohipófisis, su conexión con el hipotálamo. La naturaleza de la acción de las hormonas de la glándula pituitaria anterior. Hipo e hipersecreción de hormonas de la adenohipófisis. Cambios de edad la formación de hormonas del lóbulo anterior.

Las células de la adenohipófisis (ver su estructura y composición en el curso de la histología) producen las siguientes hormonas: somatotropina (hormona del crecimiento), prolactina, tirotropina (hormona estimulante del tiroides), hormona estimulante del folículo, hormona luteinizante, corticotropina (ACTH) , melanotropina, factor exoftálmico de endorfina diabética y hormona de crecimiento ovárico. Consideremos con más detalle los efectos de algunos de ellos.

Corticotropina ... (hormona adrenocorticotrópica - ACTH) es secretada por la adenohipófisis en continuos destellos pulsantes con un claro ritmo diario. La secreción de corticotropina está regulada por bucles directos y de retroalimentación. Una conexión directa está representada por un péptido hipotalámico, la corticoliberina, que mejora la síntesis y secreción de corticotropina. Realimentación se desencadenan por el contenido de cortisol en la sangre (una hormona de la corteza suprarrenal) y se cierran tanto a nivel del hipotálamo como de la adenohipófisis, y un aumento en la concentración de cortisol inhibe la secreción de corticoliberina y corticotropina.

La corticotropina tiene dos tipos de acción: suprarrenal y extraadrenal. La acción suprarrenal es la principal y consiste en estimular la secreción de glucocorticoides, en mucha menor medida, mineralocorticoides y andrógenos. La hormona mejora la síntesis de hormonas en la corteza suprarrenal: esteroidogénesis y síntesis de proteínas, lo que conduce a la hipertrofia e hiperplasia de la corteza suprarrenal. La acción extraadrenal es lipólisis del tejido adiposo, aumento de la secreción de insulina, hipoglucemia, aumento de la deposición de melanina con hiperpigmentación.

Un exceso de corticotropina se acompaña del desarrollo de hipercortisolismo con un aumento predominante de la secreción de cortisol y se denomina "enfermedad de Itsenko-Cushing". Las principales manifestaciones son típicas de un exceso de glucocorticoides: obesidad y otros cambios metabólicos, una disminución en la efectividad de los mecanismos de inmunidad, el desarrollo de hipertensión arterial y la posibilidad de diabetes. La deficiencia de corticotropina causa insuficiencia de la función glucocorticoide de las glándulas suprarrenales con cambios metabólicos pronunciados, así como una disminución en la resistencia del cuerpo a condiciones ambientales adversas.

Somatotropina. . Hormona del crecimiento posee amplia gama efectos metabólicos que proporcionan acción morfogenética. La hormona afecta el metabolismo de las proteínas, mejorando los procesos anabólicos. Estimula la entrada de aminoácidos en las células, la síntesis de proteínas al acelerar la traducción y la activación de la síntesis de ARN, aumenta la división celular y el crecimiento de los tejidos e inhibe las enzimas proteolíticas. Estimula la inclusión de sulfato en cartílago, timidina en ADN, prolina en colágeno, uridina en ARN. La hormona induce un balance positivo de nitrógeno. Estimula el crecimiento del cartílago epifisario y su reemplazo. tejido óseoactivando la fosfatasa alcalina.

El efecto sobre el metabolismo de los carbohidratos es doble. Por un lado, la hormona del crecimiento aumenta la producción de insulina debido a un efecto directo sobre las células beta y debido a la hiperglucemia inducida por hormonas debido a la degradación del glucógeno en el hígado y los músculos. La hormona del crecimiento activa la insulinaasa hepática, una enzima que descompone la insulina. Por otro lado, la somatotropina tiene un efecto contrainsular, inhibiendo la utilización de glucosa en los tejidos. Esta combinación de efectos en presencia de una predisposición en condiciones de secreción excesiva puede causar diabetes, llamado pituitaria por su origen.

El efecto sobre el metabolismo de las grasas es estimular la lipólisis del tejido adiposo y el efecto lipolítico de las catecolaminas, aumenta el nivel de ácidos grasos libres en la sangre; debido a su ingesta excesiva en el hígado y la oxidación, aumenta la formación de cuerpos cetónicos. Estos efectos de la hormona del crecimiento también se conocen como diabetogénicos.

Si se produce un exceso de la hormona en temprana edad, el gigantismo se forma con el desarrollo proporcional de las extremidades y el tronco. Un exceso de la hormona en la adolescencia y la edad adulta provoca un aumento en el crecimiento de las áreas epifisarias de los huesos del esqueleto, zonas con osificación incompleta, lo que se denomina acromegalia. ... Los órganos internos también aumentan de tamaño: esplacomegalia.

Con la deficiencia de hormonas congénitas, se forma enanismo, que se llama "enanismo pituitario". Después de la publicación de la novela de J. Swift sobre Gulliver, a esas personas se les llama coloquialmente enanos. En otros casos, la deficiencia hormonal adquirida provoca un leve retraso en el crecimiento.

Prolactina ... La secreción de prolactina está regulada por péptidos hipotalámicos, un inhibidor de la prolactinostatina y un estimulante prolactoliberina. La producción de neuropéptidos hipotalámicos está bajo control dopaminérgico. La cantidad de secreción de prolactina está influenciada por el nivel en sangre de estrógenos, glucocorticoides

y hormonas tiroideas.

La prolactina estimula específicamente el desarrollo de los senos y la lactancia, pero no su secreción, que es estimulada por la oxitocina.

Además de las glándulas mamarias, la prolactina tiene un efecto sobre las glándulas sexuales, ayudando a mantener la actividad secretora del cuerpo lúteo y la formación de progesterona. La prolactina es un regulador del metabolismo agua-sal, reduce la excreción de agua y electrolitos, potencia los efectos de la vasopresina y la aldosterona, estimula el crecimiento órganos internos, eritropoyesis, contribuye a la manifestación del instinto de maternidad. Además de mejorar la síntesis de proteínas, aumenta la formación de grasas a partir de carbohidratos, lo que contribuye a la obesidad posparto.

Melanotropina . ... Formado en las células del lóbulo intermedio de la glándula pituitaria. La producción de melanotropina está regulada por la melanoliberina hipotalámica. El principal efecto de la hormona es actuar sobre los melanocitos de la piel, donde provoca una depresión del pigmento en los procesos, un aumento del pigmento libre en la epidermis que rodea a los melanocitos y un aumento de la síntesis de melanina. Aumenta la pigmentación de la piel y el cabello.

La neurohipófisis, su conexión con el hipotálamo. Efectos de las hormonas del lóbulo posterior de la glándula pituitaria (oxigocina, ADH). El papel de la ADH en la regulación del volumen de líquido en el cuerpo. Diabetes insípida.

Vasopresina . ... Se forma en las células de los núcleos supraóptico y paraventricular del hipotálamo y se acumula en la neurohipófisis. Los principales estímulos que regulan la síntesis de vasopresina en el hipotálamo y su secreción a la sangre por la glándula pituitaria generalmente se pueden llamar osmóticos. Están representados por: a) aumento de la presión osmótica del plasma sanguíneo y estimulación de osmorreceptores vasculares y neuronas-osmorreceptores del hipotálamo; b) aumento del contenido de sodio en sangre y estimulación de las neuronas hipotalámicas, que actúan como receptores de sodio; c) una disminución del volumen central de sangre circulante y de la presión arterial, percibida por los volumoreceptores del corazón y los mecanorreceptores de los vasos;

d) estrés por dolor emocional y actividad física; e) activación del sistema renina-angiotensina y de las neuronas neurosecretoras estimulantes por la influencia de la angiotensina.

Los efectos de la vasopresina se realizan debido a la unión de la hormona en los tejidos con dos tipos de receptores. La unión a los receptores de tipo Y1, principalmente localizados en la pared de los vasos sanguíneos, a través de los mensajeros secundarios inositol trifosfato y calcio, causa espasmo vascular, que contribuye al nombre de la hormona - "vasopresina". La unión a los receptores de tipo Y2 en la nefrona distal a través del mediador secundario c-AMP proporciona un aumento en la permeabilidad de los conductos colectores de la nefrona para el agua, su reabsorción y concentración de orina, que corresponde al segundo nombre de vasopresina - "antidiurético hormona, ADH ".

Además del efecto sobre el riñón y vasos sanguineos, la vasopresina es uno de los neuropéptidos cerebrales importantes implicados en la formación de la sed y el comportamiento de beber, los mecanismos de memoria, la regulación de la secreción de hormonas adenohipofisarias.

La falta o incluso la ausencia total de secreción de vasopresina se manifiesta en forma de un fuerte aumento de la diuresis con la liberación de una gran cantidad de orina hipotónica. Este síndrome ha recibido el nombre " diabetes insípida ", puede ser congénito o adquirido. Se manifiesta el síndrome de exceso de vasopresina (síndrome de Parkhon)

en retención excesiva de líquidos en el cuerpo.

Oxitocina . La síntesis de oxitocina en los núcleos paraventriculares del hipotálamo y su liberación a la sangre desde la neurohipófisis es estimulada por una ruta refleja tras la irritación de los receptores de estiramiento del cuello uterino y los receptores de las glándulas mamarias. Los estrógenos aumentan la secreción de oxitocina.

La oxitocina produce los siguientes efectos: a) estimula la contracción de los músculos lisos del útero, facilitando el parto; b) provoca una contracción de las células musculares lisas de los conductos excretores de la glándula mamaria lactante, lo que garantiza la liberación de leche; c) tiene un efecto diurético y natriurético en determinadas condiciones; d) participa en la organización de la bebida y comportamiento alimentario; e) es un factor adicional en la regulación de la secreción de hormonas adenohipofisarias.

La molécula de la hormona suele denominarse mediador principal del efecto regulador o ligando. Las moléculas de la mayoría de las hormonas se unen a sus receptores específicos en las membranas plasmáticas de las células diana, formando un complejo ligando-receptor. Para péptidos, hormonas proteicas y catecolaminas, su formación es el principal eslabón inicial en el mecanismo de acción y conduce a la activación de enzimas de membrana y la formación de diversos mediadores secundarios del efecto regulador hormonal, que realizan su acción en el citoplasma, orgánulos. y el núcleo celular. Entre las enzimas activadas por el complejo ligando-receptor, se describen las siguientes: adenilato ciclasa, guanilato ciclasa, fosfolipasa C, D y A2, tirosina quinasa, fosfattirosina fosfatasa, fosfoinositido-3-OH-quinasa, serina-treonina-N- quinasa y otra sintasa formadas bajo la influencia de estas enzimas de membrana son: 1) monofosfato de adenosina cíclico (cAMP); 2) monofosfato de guanosina cíclico (cGMP); 3) inositol-3-fosfato (IFZ); 4) diacilglicerol; 5) oligo (A) (2,5-oligoisoadenilato); 6) Ca2 + (calcio ionizado); 7) ácido fosfatídico; 8) adenosina difosfato cíclico ribosa; 9) NO (óxido nítrico). Muchas hormonas, que forman complejos ligando-receptor, activan simultáneamente varias enzimas de membrana y, en consecuencia, mensajeros secundarios.

Mecanismos de acción de péptidos, hormonas proteicas y catecolaminas. Ligando. Una parte importante de las hormonas y biológicamente sustancias activas interactúan con una familia de receptores asociados con proteínas G de la membrana plasmática (andrenalina, norepinefrina, adenosina, angiotensina, endotelio, etc.).

Los principales sistemas de intermediarios secundarios.

Adenilato ciclasa - sistema cAMP... La enzima de membrana adenilato ciclasa puede estar en dos formas: activada y no activada. La activación de la adenilato ciclasa ocurre bajo la influencia de un complejo hormona-receptor, cuya formación conduce a la unión de un nucleótido de guanilo (GTP) con una proteína estimulante reguladora especial (proteína GS), después de lo cual la proteína GS causa la adición de Mg a la adenilato ciclasa y su activación. Así es como actúan las hormonas que activan la adenilato ciclasa: glucagón, tirotropina, paratirina, vasopresina (a través de los receptores V-2), gonadotropina, etc. Varias hormonas, por el contrario, inhiben la adenilato ciclasa, somatostatina, angiotensina-II, etc. Los complejos de receptores hormonales interactúan en estas hormonas la membrana celular con otra proteína inhibidora reguladora (proteína GI), lo que provoca la hidrólisis del trifosfato de guanosina (GTP) a difosfato de guanosina (GDP) y, en consecuencia, la supresión de la actividad de la adenilato ciclasa. . La adrenalina a través de los receptores β-adrenérgicos activa la adenilato ciclasa, ya través de los receptores alfa1-adrenérgicos inhibe, lo que determina en gran medida las diferencias en los efectos de la estimulación de diferentes tipos de receptores. Bajo la influencia de la adenilato ciclasa, el AMPc se sintetiza a partir de ATP, lo que provoca la activación de dos tipos de proteína quinasas en el citoplasma de la célula, lo que conduce a la fosforilación de numerosas proteínas intracelulares. Esto aumenta o disminuye la permeabilidad de las membranas, la actividad y el número de enzimas, es decir, provoca cambios metabólicos y, en consecuencia, funcionales en la actividad vital de la célula, típicos de la hormona. Mesa 6.2 muestra los principales efectos de la activación de las proteínas quinasas dependientes de cAMP.

El sistema de transmetilasa proporciona metilación de ADN, todos los tipos de ARN, cromatina y proteínas de membrana, varias hormonas a nivel tisular y fosfolípidos de membrana. Esto contribuye a la implementación de muchas influencias hormonales sobre los procesos de proliferación, diferenciación, el estado de permeabilidad de la membrana y las propiedades de sus canales iónicos y, lo que es importante destacar, afecta la disponibilidad de proteínas receptoras de membrana para moléculas hormonales. La terminación del efecto hormonal realizado a través del sistema adenilato ciclasa - cAMP se lleva a cabo con la ayuda de una enzima especial fosfodiesterasa cAMP, que provoca la hidrólisis de este mediador secundario con la formación de adenosina-5-monofosfato. Sin embargo, este producto de la hidrólisis se convierte en la célula en adenosina, que también tiene los efectos de un mensajero secundario, ya que suprime los procesos de metilación en la célula.

Sistema guanilato ciclasa-cGMP. La activación de la guanilato ciclasa de membrana no se produce bajo la influencia directa del complejo hormona-receptor, sino indirectamente a través de los sistemas de membranas oxidantes y de calcio ionizado. La estimulación de la actividad de la guanilato ciclasa, que determina los efectos de la acetilcolina, también se lleva a cabo indirectamente a través del Ca2 +. A través de la activación de la guanilato ciclasa, el efecto también se ejerce sobre la hormona triurética auricular: el atriopéptido. Al activar la peroxidación, estimula la guanilato ciclasa, la hormona endotelial de la pared vascular, el óxido nítrico, factor relajante endotelial. Bajo la influencia de la guanilato ciclasa, el cGMP se sintetiza a partir de GTP, que activa las proteínas quinasas dependientes de cGMP, que reducen la tasa de fosforilación de las cadenas ligeras de miosina en los músculos lisos de las paredes vasculares, lo que lleva a su relajación. En la mayoría de los tejidos, los efectos bioquímicos y fisiológicos de cAMP y cGMP son opuestos. Los ejemplos incluyen la estimulación de las contracciones cardíacas bajo la influencia de cAMP y la inhibición de su cGMP, la estimulación de la contracción del músculo liso intestinal con cGMP y la supresión de cAMP. cGMP proporciona hiperpolarización de los receptores retinianos bajo la influencia de fotones de luz. La hidrólisis enzimática de cGMP, y por tanto el cese del efecto hormonal, se lleva a cabo utilizando una fosfodiesterasa específica.

Sistema de fosfolipasa C - inositol-3-fosfato. El complejo hormona-receptor con la participación de la proteína G reguladora conduce a la activación de la enzima de membrana fosfolipasa C, que provoca la hidrólisis de los fosfolípidos de membrana con la formación de dos mediadores secundarios: inositol-3-fosfato y diacilglicerol. El inositol-3-fosfato provoca la liberación de Ca2 + de las reservas intracelulares, principalmente del retículo endoplásmico, el calcio ionizado se une a una proteína especializada calmodulina, que activa las proteínas quinasas y la fosforilación de proteínas y enzimas estructurales intracelulares. A su vez, el diacilglicerol contribuye a un fuerte aumento de la afinidad de la proteína quinasa C por el calcio ionizado, este último lo activa sin la participación de la calmodulina, que también termina con los procesos de fosforilación de proteínas. El diacilglicerol implementa simultáneamente otra forma de mediar el efecto hormonal activando la fosfolipasa A-2. Bajo la influencia de este último de los fosfolípidos de membrana, se forma ácido araquidónico, que es una fuente de sustancias poderosas en efectos metabólicos y fisiológicos: prostaglandinas y leucotrienos. En diferentes células del cuerpo, prevalece una u otra forma de formación de mediadores secundarios, que en última instancia determina efecto fisiológico hormona. A través del sistema considerado de mediadores secundarios, se realizan los efectos de la adrenalina (en relación con el receptor alfa-adrenérgico), vasopresina (en relación con el receptor V-1), angiotensina-I, somatostatina, oxitocina.

Sistema calcio-calmodulina... El calcio ionizado ingresa a la célula después de la formación de un complejo hormona-receptor, ya sea desde el entorno extracelular mediante la activación de los canales de calcio lentos de la membrana (como ocurre, por ejemplo, en el miocardio), o desde los depósitos intracelulares bajo la influencia del inositol-3. -fosfato. En el citoplasma de las células no musculares, el calcio se une a una proteína especial, la calmodulina, y en las células musculares, la troponina C desempeña el papel de la calmodulina. La calcodulina unida al calcio cambia su organización espacial y activa numerosas proteína quinasas que proporcionan fosforilación. y por tanto cambiar la estructura y propiedades de las proteínas. Además, el complejo calcio-calmodulina activa cAMP fosfodiesterasa, que suprime el efecto del compuesto cíclico como mensajero secundario. Un aumento a corto plazo del calcio en la célula causado por un estímulo hormonal y su unión a la calmodulina es un estímulo desencadenante de numerosos procesos fisiológicos: contracción muscular, secreción hormonal y liberación de mediadores, síntesis de ADN, cambios en la movilidad celular, transporte de sustancias. a través de las membranas, cambios en la actividad enzimática.

Relaciones de intermediarios secundarios Varios mensajeros secundarios están presentes o pueden formarse simultáneamente en las células del cuerpo. En este sentido, se establecen diferentes relaciones entre los mediadores secundarios: 1) participación igualitaria, cuando son necesarios diferentes mediadores para un efecto hormonal completo; 2) uno de los intermediarios es el principal, y el otro solo contribuye a la realización de los efectos del primero; 3) los mediadores actúan secuencialmente (por ejemplo, el inositol-3-fosfato proporciona la liberación de calcio, el diacilglicerol facilita la interacción del calcio con la proteína quinasa C); 4) los intermediarios se duplican entre sí para garantizar la redundancia a fin de garantizar la confiabilidad de la regulación; 5) los mediadores son antagonistas, es decir, uno de ellos activa la reacción y el otro inhibe (por ejemplo, en los músculos lisos de los vasos sanguíneos, el inositol-3-fosfato y el calcio se dan cuenta de su contracción y cAMP - relajación).