Cosa sono gli intermediari secondari? Elenca i messaggeri secondari, fornisci esempi di recettori che trasmettono un segnale intracellulare con il loro aiuto. Cascate di segnali

I. Penetrazione dello steroide (C) nella cellula

II. СР formazione complessa

Tutti gli ormoni steroidei P sono proteine \u200b\u200bglobulari di circa le stesse dimensioni, ormoni leganti con affinità molto elevata

III. La trasformazione di CP in una forma in grado di legarsi da parte di accettori nucleari [CP]

Ogni cellula contiene tutte le informazioni genetiche. Tuttavia, con la specializzazione cellulare la maggior parte Il DNA è privato dell'opportunità di essere un modello per la sintesi dell'mRNA. Lo fa piegando gli istoni attorno alle proteine, il che porta all'ostruzione della trascrizione. A questo proposito, il materiale genetico di una cellula può essere suddiviso in 3 tipi di DNA:

1.transcriptionally inattivo

2.costantemente espresso

3. Indotto da ormoni o altre molecole di segnalazione.

IV. Legame di [CP] all'accettore della cromatina

Va notato che questa fase dell'azione C non è stata completamente studiata e presenta una serie di punti controversi. Si ritiene che [CP] interagisca con specifiche regioni del DNA in modo da consentire alla RNA polimerasi di entrare in contatto con specifici domini del DNA.

Interessante è l'esperienza che ha dimostrato che l'emivita dell'mRNA aumenta con la stimolazione ormonale. Questo porta a molte contraddizioni: diventa poco chiaro ¾ un aumento della quantità di mRNA indica che [CP] aumenta il tasso di trascrizione o aumenta l'emivita dell'mRNA; allo stesso tempo, un aumento dell'emivita dell'mRNA è spiegato dalla presenza di un gran numero di ribosomi in una cellula stimolata da ormoni, che stabilizzano l'mRNA, o da un'altra azione [SR] a noi sconosciuta al momento.

V. Inizio selettivo della trascrizione di mRNA specifico; sintesi coordinata di tRNA e rRNA

Si può presumere che l'effetto principale di [SR] sia l'allentamento della cromatina condensata, che porta all'apertura di accesso ad essa per le molecole di RNA polimerasi. Un aumento della quantità di mRNA porta ad un aumento della sintesi di tRNA e rRNA.

Vi.Elaborazione dell'RNA primario

Vii.Trasporto di mRNA nel citoplasma

VIII.Sintesi proteica

IX.Modifica delle proteine \u200b\u200bpost-traduzionali

Tuttavia, gli studi dimostrano che questo è il principale, ma non l'unico possibile meccanismo d'azione degli ormoni. Ad esempio, gli androgeni e gli estrogeni causano un aumento del cAMP in alcune cellule, suggerendo che ci sono anche recettori di membrana per gli ormoni steroidei. Ciò dimostra che gli ormoni steroidei agiscono su alcune cellule sensibili come ormoni idrosolubili.

Intermediari secondari

Gli ormoni peptidici, le ammine e i neurotrasmettitori, a differenza degli steroidi, sono composti idrofili e non possono penetrare facilmente nella membrana plasmatica di una cellula. Pertanto, interagiscono con i recettori di membrana situati sulla superficie cellulare. L'interazione ormone-recettore avvia una risposta biologica altamente coordinata, alla quale possono partecipare molti componenti cellulari, alcuni dei quali si trovano a una distanza considerevole dalla membrana plasmatica.

cAMP è il primo composto, che Sutherland, che lo ha scoperto, ha chiamato il "secondo mediatore", perché considerava il "primo mediatore" stesso l'ormone che causa la sintesi intracellulare del "secondo mediatore", che media l'effetto biologico del primo.

Oggi si possono nominare almeno 3 tipi di mediatori secondari: 1) nucleotidi ciclici (cAMP e cGMP); 2) ioni Ca e 3) metaboliti del fosfatidilinositolo.

Con l'aiuto di tali sistemi, un piccolo numero di molecole ormonali, legandosi ai recettori, provoca la produzione di molto di Più molecole del secondo mediatore e quest'ultimo, a sua volta, influenzano l'attività di un numero ancora maggiore di molecole proteiche. Quindi, c'è una progressiva amplificazione del segnale che si manifesta inizialmente quando l'ormone si lega al recettore.

TSAMF

Semplificato, l'azione dell'ormone attraverso il cAMP può essere rappresentata come segue:

1.ormone + recettore stereospecifico

2.attivazione dell'adenilato ciclasi

3.cAMP formazione

4. Garantire una risposta cAMP coordinata

Ambiente ormonale

Membrana del recettore

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

Proteina chinasi inattiva

Fosfodiesterasi

Proteina chinasi attiva

Deposfoproteina fosfoproteina

Fosfoproteina fosfatasi

Effetto biologico

Fig. 1

1. Va notato che i recettori sono anche strutture dinamiche. Ciò significa che il loro numero può diminuire o aumentare. Ad esempio, le persone con un peso corporeo aumentato riducono il numero di recettori dell'insulina. Gli esperimenti hanno dimostrato che quando la loro massa è normalizzata, si osserva un aumento del numero di recettori a un livello normale. In altre parole, con un aumento o una diminuzione della concentrazione di insulina, ci sono cambiamenti reciproci nella concentrazione dei recettori. Si ritiene che questo fenomeno possa proteggere la cellula da stimolazioni troppo intense quando inadeguate alto livello ormone.

2. Anche l'attivazione dell'adenilato ciclasi (A) è un processo regolamentato. In precedenza, si credeva che l'ormone (G), legandosi al recettore (P), cambiasse la sua conformazione, che porta all'attivazione di A. Tuttavia, si è scoperto che A è un enzima allosterico che viene attivato dall'azione di GTP. GTP è trasportato da una speciale proteina (trasduttore) G. A questo proposito è stato adottato un modello che descrive non solo l'attivazione di A, ma anche la conclusione di questo processo

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

Pertanto, l'idrolisi GTP serve come segnale di "spegnimento" del sistema. Per riprendere il ciclo, l'HDF deve staccarsi da G, che si verifica quando l'ormone si lega a P.

Diversi fattori hanno un effetto inibitorio su A e provocano una diminuzione della concentrazione di cAMP. Esempi di agonisti stimolanti la ciclasi includono glucagone, ADH, LH, FSH, TSH e ACTH. I fattori inibitori della ciclasi includono oppioidi, somatostatina, angiotensina II e acetilcolina. L'adrenalina può sia stimolare (tramite i recettori b) che inibire (tramite i recettori a) questo enzima. Sorge il problema di come viene eseguita la regolazione bidirezionale di A. Si è scoperto che il sistema inibitorio include una proteina tridimensionale che è estremamente simile alla proteina G di cui sopra. L'effetto Gi può essere descritto come segue:

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

b) Г · Р · Gi + GTP ® Г + R + Gi · GTP

c) Gi · GTP + A ® ¯cAMP + Gi · GDF

Dopo la fosforilazione delle proteine \u200b\u200benzimatiche nel corso delle reazioni sopra descritte (vedi Fig. 1), la loro conformazione cambia. Di conseguenza, cambia anche la conformazione del loro centro attivo, il che porta alla loro attivazione o inibizione. Si scopre che a causa del cAMP messaggero secondario, l'azione degli enzimi ad esso specifici viene attivata o inibita nella cellula, il che provoca un certo effetto biologico inerente a questa cellula. A questo proposito, nonostante l'elevato numero di enzimi che agiscono attraverso il cAMP messaggero secondario, nella cellula si verifica una certa risposta specifica.

Messaggeri - sostanze a basso peso molecolare che trasportano segnali ormonali all'interno della cellula. Hanno un'elevata velocità di movimento, scollatura o rimozione (Ca 2+, cAMP, cGMP, DAG, ITP).

Le interruzioni nello scambio di messaggistica istantanea portano a gravi conseguenze. Ad esempio, gli esteri di phorbol, che sono analoghi del DAG, ma a differenza dei quali non sono degradati nel corpo, contribuiscono allo sviluppo di tumori maligni.

campo scoperto da Sutherland negli anni '50 del secolo scorso. Per questa scoperta, ha ricevuto il Premio Nobel. Il cAMP è coinvolto nella mobilizzazione delle riserve energetiche (la scomposizione dei carboidrati nel fegato o dei trigliceridi nelle cellule adipose), nella ritenzione idrica renale, nella normalizzazione del metabolismo del calcio, nell'aumento della forza e della frequenza cardiaca, nella formazione di ormoni steroidei, nel rilassamento della muscolatura liscia e così via.

cGMP attiva PK G, PDE, Ca 2+ -ATPasi, chiude i canali di Ca 2+ e riduce il livello di Ca 2+ nel citoplasma.

Enzimi

Gli enzimi dei sistemi a cascata catalizzano:

• la formazione di mediatori secondari del segnale ormonale;
• attivazione e inibizione di altri enzimi;
• trasformazione di substrati in prodotti;

Adenilato ciclasi (AC)

Una glicoproteina che pesa da 120 a 150 kDa, ha 8 isoforme, l'enzima chiave del sistema adenilato ciclasi, con Mg 2+ catalizza la formazione di un cAMP messaggero secondario da ATP.

AC contiene 2 gruppi -SH, uno per l'interazione con la proteina G, l'altro per la catalisi. AC contiene diversi centri allosterici: per Mg 2+, Mn 2+, Ca 2+, adenosina e forskolina.

Trovato in tutte le cellule, situato sul lato interno della membrana cellulare. L'attività AC è controllata da: 1) regolatori extracellulari - ormoni, eicosanoidi, ammine biogene attraverso le proteine \u200b\u200bG; 2) un regolatore intracellulare di Ca 2+ (4 isoforme di CA dipendenti da Ca 2+ sono attivate da Ca 2+).

Proteina chinasi A (PK A)

La PK A è presente in tutte le cellule, catalizza la reazione di fosforilazione dei gruppi OH di serina e treonina delle proteine \u200b\u200bregolatrici e degli enzimi, partecipa al sistema dell'adenilato ciclasi, stimola il cAMP. Il PC A è costituito da 4 subunità: 2 regolatorie R (peso 38000 Da) e 2 catalitiche A PARTIRE DAL (peso 49000 Da). Le subunità regolatorie hanno 2 siti di legame del cAMP. Il tetramero non ha attività catalitica. L'aggiunta di 4 cAMP a 2 subunità R porta ad un cambiamento nella loro conformazione e dissociazione del tetramero. Questo rilascia 2 subunità C catalitiche attive, che catalizzano la reazione di fosforilazione delle proteine \u200b\u200bregolatrici e degli enzimi, che cambia la loro attività.

Proteina chinasi C (PK C)

Il PC C è coinvolto nel sistema dell'inositolo trifosfato, stimolato da Ca 2+, DAG e fosfatidilserina. Ha un dominio regolamentare e catalitico. Il PC C catalizza la reazione di fosforilazione degli enzimi proteici.

Proteina chinasi G (PK G)c'è solo nei polmoni, nel cervelletto, muscoli lisci e piastrine, è coinvolto nel sistema guanilato ciclasi. PK G contiene 2 subunità, stimolate da cGMP, catalizza la fosforilazione delle proteine \u200b\u200benzimatiche.

Fosfolipasi C (PL C)

Idrolizza il legame fosfoestere nei fosfatidilinositoli con formazione di DAG e IF 3, ha 10 isoforme. PL C è regolato tramite proteine \u200b\u200bG ed è attivato da Ca 2+.

Fosfodiesterasi (PDE)

PDE converte cAMP e cGMP in AMP e GMP, inattivando i sistemi adenilato ciclasi e guanilato ciclasi. La PDE è attivata da Ca 2+, 4Ca 2+ -calmodulina, cGMP.

NO sintasi È un enzima complesso che è un dimero, a ciascuna delle subunità a cui sono collegati diversi cofattori. NESSUNA sintasi ha isoforme.

La maggior parte delle cellule del corpo umano e animale sono in grado di sintetizzare e secernere NO, ma tre popolazioni cellulari sono le più studiate: l'endotelio dei vasi sanguigni, dei neuroni e dei macrofagi. In base al tipo di tessuto sintetizzante, l'NO sintasi ha 3 isoforme principali: neuronale, macrofago ed endoteliale (designate rispettivamente come NO sintasi I, II e III).

Le isoforme neuronali ed endoteliali di NO sintasi sono costantemente presenti nelle cellule in piccole quantità e sintetizzano NO in concentrazioni fisiologiche. Sono attivati \u200b\u200bdal complesso calmodulina-4Ca 2+.

Normalmente, l'NO sintasi II è assente nei macrofagi. Quando i macrofagi sono esposti a lipopolisaccaridi microbici o citochine, sintetizzano un'enorme quantità di NO sintetasi II (100-1000 volte più di NO sintasi I e III), che produce NO in concentrazioni tossiche. I glucocorticoidi (idrocortisone, cortisolo), noti per la loro attività antinfiammatoria, inibiscono l'espressione di NO sintasi nelle cellule.

Azione NO

L'NO è un gas a basso peso molecolare, penetra facilmente attraverso le membrane cellulari ei componenti della sostanza intercellulare, ha un'elevata reattività, la sua emivita è mediamente non superiore a 5 s, la distanza di possibile diffusione è piccola, mediamente 30 micron.

A concentrazioni fisiologiche, l'NO ha un potente effetto vasodilatatore.:

· L'endotelio produce costantemente piccole quantità di NO.

· Sotto varie influenze - meccaniche (ad esempio con aumento della corrente o pulsazioni del sangue), chimiche (lipopolisaccaridi di batteri, citochine di linfociti e piastrine, ecc.) - la sintesi di NO nelle cellule endoteliali aumenta in modo significativo.

· L'NO dall'endotelio si diffonde alle vicine cellule muscolari lisce della parete del vaso, attiva in esse la guanilato ciclasi, che sintetizza cGMP attraverso 5s.

· CGMP porta ad una diminuzione del livello di ioni calcio nel citosol delle cellule e un indebolimento della connessione tra miosina e actina, che consente alle cellule di rilassarsi dopo 10 s.

La nitroglicerina del farmaco funziona su questo principio. Quando la nitroglicerina si rompe, si forma NO, che porta alla vasodilatazione del cuore e allevia la sensazione di dolore di conseguenza.

NO regola il lume dei vasi cerebrali. L'attivazione dei neuroni in qualsiasi area del cervello porta all'eccitazione di neuroni contenenti NO sintasi e / o astrociti, in cui può essere indotta anche la sintesi di NO, e il gas rilasciato dalle cellule porta alla vasodilatazione locale nell'area di eccitazione.

NO partecipa allo sviluppo shock settico, quando un gran numero di microrganismi circolanti nel sangue attiva bruscamente la sintesi di NO nell'endotelio, che porta ad una lunga e forte espansione dei piccoli vasi sanguigni e, di conseguenza, a una significativa diminuzione pressione sanguignadifficile da trattare terapeuticamente.

In concentrazioni fisiologiche, l'NO migliora le proprietà reologiche del sangue:

L'NO prodotto nell'endotelio impedisce l'adesione di leucociti e piastrine all'endotelio e riduce anche l'aggregazione di quest'ultimo.

L'NO può agire come fattore anti-crescita che impedisce la proliferazione delle cellule muscolari lisce della parete vascolare, importante anello di congiunzione nella patogenesi dell'aterosclerosi.

In alte concentrazioni, l'NO ha un effetto citostatico e citolitico sulle cellule (batteriche, cancerose, ecc.) Come segue:

· Quando l'NO interagisce con l'anione radicale superossido, si forma il perossinitrito (ONOO-), che è un forte ossidante tossico;

NO si lega fortemente al gruppo eminico degli enzimi contenenti ferro e li inibisce (l'inibizione degli enzimi di fosforilazione ossidativa mitocondriale blocca sintesi di ATP, l'inibizione degli enzimi di replicazione del DNA contribuisce all'accumulo di danni nel DNA).

· NO e perossinitrito possono danneggiare direttamente il DNA, questo porta all'attivazione di meccanismi di difesa, in particolare la stimolazione dell'enzima poli (ADP-ribosio) sintetasi, che riduce ulteriormente il livello di ATP e può portare alla morte cellulare (per apoptosi).

Informazioni simili.

I sistemi dei mediatori secondari dell'azione ormonale sono:

1. Adenilato ciclasi e AMP ciclico,

2. Guanilato ciclasi e HMP ciclico,

3. Fosfolipasi C:

Diacilglicerolo (DAG),

Inositolo-tri-fsfato (IF3),

4. Ca ionizzato - calmodulina

Proteina eterotromica G-proteina.

Questa proteina forma anelli nella membrana e ha 7 segmenti. Sono paragonati a nastri serpentini. Ha una parte sporgente (esterna) e una interna. Un ormone è attaccato alla parte esterna e sulla superficie interna ci sono 3 subunità: alfa, beta e gamma. In uno stato inattivo, questa proteina contiene guanosina difosfato. Ma quando attivato, la guanosina difosfato si trasforma in guanosina trifosfato. Un cambiamento nell'attività della proteina G porta o ad un cambiamento nella permeabilità ionica della membrana, oppure il sistema enzimatico (adenilato ciclasi, guanilato ciclasi, fosfolipasi C) viene attivato nella cellula. Ciò provoca la formazione di proteine \u200b\u200bspecifiche, viene attivata la protein chinasi (necessaria per i processi di fosfolilazione).

Le proteine \u200b\u200bG possono essere attivanti (Gs) e inibitorie, o in altre parole, inibitorie (Gi).

La distruzione dell'AMP ciclico avviene sotto l'azione dell'enzima fosfodiesterasi. Il GMF ciclico ha l'effetto opposto. Quando la fosfolipasi C viene attivata, si formano sostanze che contribuiscono all'accumulo di calcio ionizzato all'interno della cellula. Il calcio attiva le proteine \u200b\u200bcinasi, favorisce la contrazione muscolare. Il diacilglicerolo promuove la conversione dei fosfolipidi di membrana in acido arachidonico, che è la fonte della formazione di prostaglandine e leucotrieni.

Il complesso ormone-recettore penetra nel nucleo e agisce sul DNA, che cambia i processi di trascrizione e si forma l'mRNA, che lascia il nucleo e va ai ribosomi.

Pertanto, gli ormoni possono avere:

1. Azione cinetica o di attivazione,

2. Azione metabolica,

3. Azione morfogenetica (differenziazione dei tessuti, crescita, metamorfosi),

4. Azione correttiva (correzione, adattamento).

Meccanismi d'azione degli ormoni nelle cellule:

Cambiamenti nella permeabilità delle membrane cellulari,

Attivazione o inibizione dei sistemi enzimatici,

Impatto sulle informazioni genetiche.

La regolazione si basa sulla stretta interazione dei sistemi endocrino e nervoso. I processi di eccitazione nel sistema nervoso possono attivare o inibire l'attività ghiandole endocrine... (Si consideri, ad esempio, il processo di ovulazione in un coniglio. L'ovulazione in un coniglio avviene solo dopo l'atto di accoppiamento, che stimola il rilascio dell'ormone gonadotropico dalla ghiandola pituitaria. Quest'ultima provoca il processo di ovulazione).

Dopo aver subito un trauma mentale, può verificarsi tireotossicosi. Sistema nervoso controlla il rilascio di ormoni ipofisari (neuroormoni) e la ghiandola pituitaria influisce sull'attività di altre ghiandole.

Esistono meccanismi di feedback. L'accumulo dell'ormone nel corpo porta all'inibizione della produzione di questo ormone da parte della ghiandola corrispondente e la carenza sarà un meccanismo per stimolare la formazione dell'ormone.

C'è un meccanismo di autoregolamentazione. (Ad esempio, il glucosio nel sangue determina la produzione di insulina e / o glucagone; se i livelli di zucchero aumentano, viene prodotta insulina, e se i livelli di zucchero scendono, viene prodotto glucagone. La carenza di Na stimola la produzione di aldosterone).

5. Sistema ipotalamo-ipofisario. La sua organizzazione funzionale. Le cellule neurosecretorie dell'ipotalamo. Caratteristiche degli ormoni tropici e degli ormoni di rilascio (liberine, statine). Epifisi (ghiandola pineale).

6. Adenoipofisi, la sua connessione con l'ipotalamo. La natura dell'azione degli ormoni della ghiandola pituitaria anteriore. Ipo e ipersecrezione degli ormoni dell'adenoipofisi. L'età cambia la formazione di ormoni del lobo anteriore.

Le cellule dell'adenoipofisi (vedere la loro struttura e composizione nel corso dell'istologia) producono i seguenti ormoni: somatotropina (ormone della crescita), prolattina, tireotropina (ormone stimolante la tiroide), ormone follicolo-stimolante, ormone luteinizzante, corticotropina (ACTH), melanotropina, beta-endorfina fattore esoftalmico e ormone della crescita ovarico. Consideriamo più in dettaglio gli effetti di alcuni di essi.

Corticotropina ... (ormone adrenocorticotropo - ACTH) è secreto dall'adenoipofisi in lampi pulsanti continui con un chiaro ritmo quotidiano. La secrezione di corticotropina è regolata da cicli diretti e di feedback. Una connessione diretta è rappresentata da un peptide ipotalamico - la corticoliberina, che migliora la sintesi e la secrezione di corticotropina. Risposta sono innescati dal contenuto di cortisolo nel sangue (un ormone della corteccia surrenale) e sono chiusi sia a livello dell'ipotalamo che dell'adenoipofisi, e un aumento della concentrazione di cortisolo inibisce la secrezione di corticoliberina e corticotropina.

La corticotropina ha due tipi di azione: surrenale ed extra-surrenale. L'azione surrenale è la principale e consiste nello stimolare la secrezione di glucocorticoidi, in misura molto minore - mineralcorticoidi e androgeni. L'ormone migliora la sintesi degli ormoni nella corteccia surrenale - steroidogenesi e sintesi proteica, portando a ipertrofia e iperplasia della corteccia surrenale. L'azione extra-surrenalica consiste nella lipolisi del tessuto adiposo, aumento della secrezione di insulina, ipoglicemia, aumento della deposizione di melanina con iperpigmentazione.

Un eccesso di corticotropina è accompagnato dallo sviluppo di ipercortisolismo con un aumento predominante della secrezione di cortisolo ed è chiamato "malattia di Itsenko-Cushing". Le principali manifestazioni sono tipiche di un eccesso di glucocorticoidi: obesità e altri cambiamenti metabolici, diminuzione dell'efficacia dei meccanismi immunitari, sviluppo di ipertensione arteriosa e la possibilità di diabete. La carenza di corticotropina causa insufficienza della funzione glucocorticoide delle ghiandole surrenali con marcati cambiamenti metabolici, nonché una diminuzione della resistenza del corpo a condizioni ambientali avverse.

Somatotropina. . Ormone della crescita possiede vasta gamma effetti metabolici che forniscono un'azione morfogenetica. L'ormone influenza il metabolismo delle proteine, migliorando i processi anabolici. Stimola l'ingresso di aminoacidi nelle cellule, la sintesi proteica accelerando la traduzione e attivando la sintesi dell'RNA, aumenta la divisione cellulare e la crescita dei tessuti e inibisce gli enzimi proteolitici. Stimola l'inclusione di solfato nella cartilagine, timidina nel DNA, prolina nel collagene, uridina nell'RNA. L'ormone induce un bilancio azotato positivo. Stimola la crescita della cartilagine epifisaria e la sua sostituzione tessuto osseoattivando la fosfatasi alcalina.

L'effetto sul metabolismo dei carboidrati è duplice. Da un lato, l'ormone della crescita aumenta la produzione di insulina sia per un effetto diretto sulle cellule beta sia per l'iperglicemia indotta dall'ormone dovuta alla scomposizione del glicogeno nel fegato e nei muscoli. L'ormone della crescita attiva l'insulinasi epatica, un enzima che scompone l'insulina. D'altra parte, la somatotropina ha un effetto controinsulare, inibendo l'utilizzo del glucosio nei tessuti. Questa combinazione di effetti in presenza di una predisposizione in condizioni di secrezione eccessiva può causare diabete, chiamato ipofisi per origine.

L'effetto sul metabolismo dei grassi è quello di stimolare la lipolisi del tessuto adiposo e l'effetto lipolitico delle catecolamine, aumentare il livello di acidi grassi liberi nel sangue; a causa del loro eccessivo apporto nel fegato e dell'ossidazione, aumenta la formazione di corpi chetonici. Questi effetti dell'ormone della crescita sono indicati anche come diabetogeni.

Se si verifica un eccesso di ormone in tenera età, il gigantismo si forma con sviluppo proporzionale degli arti e del tronco. Un eccesso di ormone nell'adolescenza e nell'età adulta provoca un aumento della crescita delle regioni epifisarie delle ossa dello scheletro, zone con ossificazione incompleta, che si chiama acromegalia. ... Anche gli organi interni aumentano di dimensioni: splancomegalia.

Con la carenza di ormoni congeniti, si forma il nanismo, chiamato "nanismo ipofisario". Dopo la pubblicazione del romanzo di J. Swift su Gulliver, queste persone vengono chiamate colloquialmente nani. In altri casi, la carenza ormonale acquisita provoca un lieve ritardo della crescita.

Prolattina ... La secrezione di prolattina è regolata dai peptidi ipotalamici - un inibitore della prolattinostatina e uno stimolante della prolattoliberina. La produzione di neuropeptidi ipotalamici è sotto controllo dopaminergico. La quantità di secrezione di prolattina è influenzata dal livello di estrogeni, glucocorticoidi nel sangue

e ormoni tiroidei.

La prolattina stimola specificamente lo sviluppo del seno e l'allattamento, ma non la sua secrezione, stimolata dall'ossitocina.

Oltre alle ghiandole mammarie, la prolattina ha un effetto sulle ghiandole sessuali, aiutando a mantenere l'attività secretoria del corpo luteo e la formazione del progesterone. La prolattina è un regolatore del metabolismo del sale marino, riducendo l'escrezione di acqua ed elettroliti, potenzia gli effetti della vasopressina e dell'aldosterone, stimola la crescita organi interni, eritropoiesi, contribuisce alla manifestazione dell'istinto di maternità. Oltre a potenziare la sintesi proteica, aumenta la formazione di grasso dai carboidrati, contribuendo all'obesità postpartum.

Melanotropina . ... Formato nelle cellule del lobo intermedio della ghiandola pituitaria. La produzione di melanotropina è regolata dalla melanoliberina ipotalamica. L'effetto principale dell'ormone è quello di agire sui melanociti della pelle, dove provoca una depressione del pigmento nei processi, un aumento del pigmento libero nell'epidermide circostante i melanociti e un aumento della sintesi della melanina. Aumenta la pigmentazione della pelle e dei capelli.

La neuroipofisi, la sua connessione con l'ipotalamo. Effetti degli ormoni del lobo posteriore dell'ipofisi (ossigocina, ADH). Il ruolo dell'ADH nella regolazione del volume dei liquidi nel corpo. Diabete insipido.

Vasopressina . ... Si forma nelle cellule dei nuclei sopraottici e paraventricolari dell'ipotalamo e si accumula nella neuroipofisi. I principali stimoli che regolano la sintesi della vasopressina nell'ipotalamo e la sua secrezione nel sangue da parte della ghiandola pituitaria possono generalmente essere definiti osmotici. Sono rappresentati da: a) un aumento della pressione osmotica del plasma sanguigno e stimolazione degli osmocettori vascolari e dei neuroni-osmocettori dell'ipotalamo; b) aumento del contenuto di sodio nel sangue e stimolazione dei neuroni ipotalamici, che agiscono come recettori del sodio; c) una diminuzione del volume centrale della pressione sanguigna e arteriosa circolante, percepita dai volumorecettori del cuore e dai meccanocettori dei vasi;

d) stress da dolore emotivo e attività fisica; e) attivazione del sistema renina-angiotensina e dei neuroni neurosecretori stimolanti per influenza dell'angiotensina.

Gli effetti della vasopressina si realizzano grazie al legame dell'ormone nei tessuti con due tipi di recettori. Il legame ai recettori di tipo Y1, localizzati principalmente nella parete dei vasi sanguigni, attraverso i messaggeri secondari inositolo trifosfato e calcio, provoca uno spasmo vascolare, che contribuisce al nome dell'ormone - "vasopressina". Il legame ai recettori di tipo Y2 nel nefrone distale attraverso un mediatore secondario c-AMP fornisce un aumento della permeabilità dei dotti collettori del nefrone per l'acqua, il suo riassorbimento e la concentrazione di urina, che corrisponde al secondo nome di vasopressina - "ormone antidiuretico, ADH".

Oltre all'effetto sui reni e vasi sanguigni, la vasopressina è uno degli importanti neuropeptidi cerebrali coinvolti nella formazione della sete e del comportamento nel bere, nei meccanismi di memoria, nella regolazione della secrezione degli ormoni adenoipofisari.

La mancanza o addirittura la completa assenza di secrezione di vasopressina si manifesta sotto forma di un forte aumento della diuresi con il rilascio di una grande quantità di urina ipotonica. Questa sindrome ha ricevuto il nome " diabete insipido ", può essere congenita o acquisita. Si manifesta la sindrome da eccesso di vasopressina (sindrome di Parkhon)

in un'eccessiva ritenzione di liquidi nel corpo.

Ossitocina . La sintesi dell'ossitocina nei nuclei paraventricolari dell'ipotalamo e il suo rilascio nel sangue dalla neuroipofisi è stimolata per via riflessa all'irritazione dei recettori di stiramento della cervice e dei recettori della ghiandola mammaria. Gli estrogeni aumentano la secrezione di ossitocina.

L'ossitocina provoca i seguenti effetti: a) stimola la contrazione della muscolatura liscia dell'utero, facilitando il parto; b) provoca una contrazione delle cellule muscolari lisce dei dotti escretori della ghiandola mammaria che allatta, assicurando il rilascio del latte; c) ha un effetto diuretico e natriuretico in determinate condizioni; d) partecipa all'organizzazione del bere e comportamento alimentare; e) è un ulteriore fattore nella regolazione della secrezione degli ormoni adenoipofisari.

La molecola dell'ormone è comunemente indicata come il mediatore regolatore primario, o ligando. Le molecole della maggior parte degli ormoni si legano ai loro specifici recettori nelle membrane plasmatiche delle cellule bersaglio, formando un complesso ligando-recettore. Per il peptide, gli ormoni proteici e le catecolamine, la sua formazione è il principale anello iniziale del meccanismo d'azione e porta all'attivazione degli enzimi di membrana e alla formazione di vari mediatori secondari dell'effetto regolatorio ormonale, che realizzano la loro azione nel citoplasma, negli organelli e nel nucleo cellulare. Tra gli enzimi attivati \u200b\u200bdal complesso ligando-recettore, sono descritti i seguenti: adenilato ciclasi, guanilato ciclasi, fosfolipasi C, D e A2, tirosin chinasi, fosfatitirosina fosfatasi, fosfoinositide-3-OH-chinasi, serina-treonina-N-chinasi e altre sintasi. formati sotto l'influenza di questi enzimi di membrana sono: 1) adenosina monofosfato ciclico (cAMP); 2) guanosina monofosfato ciclico (cGMP); 3) inositolo-3-fosfato (IPZ); 4) diacilglicerolo; 5) oligo (A) (2,5-oligoisoadenilato); 6) Ca2 + (calcio ionizzato); 7) acido fosfatidico; 8) adenosina difosfato ribosio ciclico; 9) NO (ossido nitrico). Molti ormoni, formando complessi recettori ligando, attivano simultaneamente diversi enzimi di membrana e, di conseguenza, mediatori secondari.

Meccanismi d'azione di peptidi, ormoni proteici e catecolamine. Ligando. Una parte significativa degli ormoni e biologicamente sostanze attive interagire con una famiglia di recettori associati alle proteine \u200b\u200bG della membrana plasmatica (andrenalina, norepinefrina, adenosina, angiotensina, endotelio, ecc.).

I principali sistemi di intermediari secondari.

Adenilato ciclasi - sistema cAMP... L'enzima di membrana adenilato ciclasi può essere in due forme: attivato e non attivato. L'attivazione dell'adenilato ciclasi avviene sotto l'influenza di un complesso recettore ormonale, la cui formazione porta al legame di un nucleotide guanil (GTP) con una speciale proteina stimolante regolatrice (proteina GS), dopo di che la proteina GS causa l'attaccamento di Mg all'adenilato ciclasi e la sua attivazione. È così che agiscono gli ormoni che attivano l'adenilato ciclasi - glucagone, tireotropina, paratirina, vasopressina (tramite i recettori V-2), gonadotropina, ecc. Alcuni ormoni, al contrario, sopprimono l'adenilato ciclasi - somatostatina, angiotensina-II, ecc. I complessi dei recettori ormonali interagiscono in questi ormoni la membrana cellulare con un'altra proteina inibitoria regolatoria (proteina GI), che provoca l'idrolisi della guanosina trifosfato (GTP) in guanosina difosfato (GDP) e, di conseguenza, la soppressione dell'attività dell'adenilato ciclasi. L'adrenalina attraverso i recettori β-adrenergici attiva l'adenilato ciclasi e attraverso i recettori alfa1-adrenergici inibisce, il che determina in gran parte le differenze negli effetti della stimolazione di diversi tipi di recettori. Sotto l'influenza dell'adenilato ciclasi, il cAMP viene sintetizzato dall'ATP, che provoca l'attivazione di due tipi di protein chinasi nel citoplasma della cellula, portando alla fosforilazione di numerose proteine \u200b\u200bintracellulari. Ciò aumenta o diminuisce la permeabilità delle membrane, l'attività e il numero di enzimi, cioè provoca cambiamenti metabolici e, di conseguenza, funzionali nell'attività vitale della cellula, tipici dell'ormone. tavolo 6.2 mostra i principali effetti dell'attivazione delle protein chinasi cAMP-dipendenti.

Il sistema transmetilasi fornisce la metilazione del DNA, tutti i tipi di RNA, cromatina e proteine \u200b\u200bdi membrana, una serie di ormoni a livello di tessuto e fosfolipidi di membrana. Ciò contribuisce all'implementazione di molte influenze ormonali sui processi di proliferazione, differenziazione, stato di permeabilità di membrana e proprietà dei loro canali ionici e, che è importante sottolineare, influisce sulla disponibilità delle proteine \u200b\u200brecettoriali di membrana alle molecole ormonali. La cessazione dell'effetto ormonale realizzato attraverso il sistema adenilato ciclasi - cAMP viene effettuata con l'ausilio di uno speciale enzima fosfodiesterasi cAMP, che provoca l'idrolisi di questo mediatore secondario con formazione di adenosina-5-monofosfato. Tuttavia, questo prodotto di idrolisi viene convertito nella cellula in adenosina, che ha anche gli effetti di un messaggero secondario, poiché inibisce i processi di metilazione nella cellula.

Sistema di guanilato ciclasi-cGMP. L'attivazione della guanilato ciclasi di membrana non avviene sotto l'influenza diretta del complesso recettore-ormone, ma indirettamente attraverso il calcio ionizzato e i sistemi a membrana ossidante. La stimolazione dell'attività della guanilato ciclasi, che determina gli effetti dell'acetilcolina, viene effettuata anche indirettamente tramite Ca2 +. Attraverso l'attivazione della guanilato ciclasi, l'effetto viene esercitato anche sull'ormone triuretico atriale - atriopeptide. Attivando la perossidazione, stimola la guanilato ciclasi, l'ormone endoteliale della parete vascolare, l'ossido nitrico, fattore endoteliale rilassante. Sotto l'influenza della guanilato ciclasi, il cGMP viene sintetizzato da GTP, che attiva le chinasi proteiche dipendenti da cGMP, che riducono il tasso di fosforilazione delle catene leggere della miosina nella muscolatura liscia delle pareti vascolari, portando al loro rilassamento. Nella maggior parte dei tessuti, gli effetti biochimici e fisiologici di cAMP e cGMP sono opposti. Gli esempi includono la stimolazione delle contrazioni cardiache sotto l'influenza di cAMP e l'inibizione del loro cGMP, la stimolazione della contrazione della muscolatura liscia intestinale con cGMP e la soppressione di cAMP. cGMP fornisce l'iperpolarizzazione dei recettori retinici sotto l'influenza di fotoni luminosi. L'idrolisi enzimatica del cGMP, e di conseguenza, la cessazione dell'effetto ormonale, viene effettuata con l'aiuto di una specifica fosfodiesterasi.

Sistema fosfolipasi C - inositolo-3-fosfato. Il complesso ormone-recettore con la partecipazione della proteina G regolatrice porta all'attivazione dell'enzima di membrana fosfolipasi C, che provoca l'idrolisi dei fosfolipidi di membrana con la formazione di due mediatori secondari: inositolo-3-fosfato e diacilglicerolo. L'inositolo-3-fosfato provoca il rilascio di Ca2 + dai depositi intracellulari, principalmente dal reticolo endoplasmatico, il calcio ionizzato si lega a una proteina calmodulina specializzata, che attiva le protein chinasi e la fosforilazione delle proteine \u200b\u200bstrutturali intracellulari e degli enzimi. A sua volta, il diacilglicerolo contribuisce ad un forte aumento dell'affinità della protein chinasi C per il calcio ionizzato, quest'ultimo lo attiva senza la partecipazione della calmodulina, che termina anche con i processi di fosforilazione delle proteine. Il diacilglicerolo implementa contemporaneamente un altro modo di mediare l'effetto ormonale attivando la fosfolipasi A-2. Sotto l'influenza di quest'ultimo dei fosfolipidi di membrana, si forma l'acido arachidonico, che è una fonte di sostanze potenti negli effetti metabolici e fisiologici: prostaglandine e leucotrieni. In diverse cellule del corpo prevale l'una o l'altra modalità di formazione dei mediatori secondari, che alla fine determina effetto fisiologico ormone. Attraverso il sistema considerato dei mediatori secondari, si realizzano gli effetti dell'adrenalina (in connessione con il recettore alfa-adrenergico), della vasopressina (in connessione con il recettore V-1), dell'angiotensina-I, della somatostatina, dell'ossitocina.

Sistema calcio-calmodulina... Il calcio ionizzato entra nella cellula dopo la formazione di un complesso recettore ormone o dall'ambiente extracellulare dovuto all'attivazione dei canali del calcio lenti della membrana (come accade, ad esempio, nel miocardio), o da depositi intracellulari sotto l'influenza di inositolo-3-fosfato. Nel citoplasma delle cellule non muscolari, il calcio si lega a una proteina speciale, la calmodulina, e nelle cellule muscolari il ruolo della calmodulina è svolto dalla troponina C.La calmodulina legata al calcio cambia la sua organizzazione spaziale e attiva numerose proteine \u200b\u200bchinasi che forniscono fosforilazione e quindi modificano la struttura e le proprietà delle proteine. Inoltre, il complesso calcio-calmodulina attiva la fosfodiesterasi cAMP, che sopprime l'effetto del composto ciclico come messaggero secondario. Un aumento a breve termine del calcio nella cellula causato da uno stimolo ormonale e dal suo legame con la calmodulina è uno stimolo scatenante per numerosi processi fisiologici: contrazione muscolare, secrezione ormonale e rilascio di mediatori, sintesi del DNA, cambiamenti nella mobilità cellulare, trasporto di sostanze attraverso le membrane, cambiamenti nell'attività enzimatica.

Relazioni intermedie secondarie Diversi messaggeri secondari sono presenti o possono formarsi contemporaneamente nelle cellule del corpo. A questo proposito, si stabiliscono differenti rapporti tra i mediatori secondari: 1) uguale partecipazione, quando sono necessari diversi mediatori per un pieno effetto ormonale; 2) uno degli intermediari è il principale e l'altro contribuisce solo alla realizzazione degli effetti del primo; 3) i mediatori agiscono in modo sequenziale (ad esempio, l'inositolo-3-fosfato fornisce il rilascio di calcio, il diacilglicerolo facilita l'interazione del calcio con la proteina chinasi C); 4) gli intermediari si duplicano tra loro per garantire la ridondanza al fine di garantire l'affidabilità della regolamentazione; 5) i mediatori sono antagonisti, cioè uno di loro attiva la reazione e l'altro inibisce (ad esempio, nella muscolatura liscia dei vasi sanguigni inositolo-3-fosfato e calcio realizzano la loro contrazione e cAMP - rilassamento).