Ce sunt intermediarii secundari? Enumerați mesagerii secundari, dați exemple de receptori care transmit un semnal intracelular cu ajutorul lor. Cascade de semnal

I. Pătrunderea steroidului (C) în celulă

II. Formarea complexului CP

Toți hormonii steroizi P sunt proteine ​​globulare de aproximativ aceeași dimensiune, legând hormoni cu afinitate foarte mare

III. Transformarea CP într-o formă capabilă să se lege cu acceptorii nucleari [CP]

Orice celulă conține toate informațiile genetice. Cu toate acestea, cu specializarea celulară majoritatea ADN-ului este privat de oportunitatea de a fi un șablon pentru sinteza ARNm. Face acest lucru prin plierea histonelor în jurul proteinelor, ceea ce duce la obstrucția transcripției. În acest sens, materialul genetic al celulei poate fi împărțit în 3 tipuri de ADN:

1. transcriptiv inactiv

2. exprimat constant

3. Indus de hormoni sau alte molecule de semnalizare.

IV. Legarea [CP] de acceptorul de cromatină

Trebuie remarcat faptul că această etapă a acțiunii C nu a fost studiată pe deplin și are o serie de puncte controversate. Se crede că [CP] interacționează cu regiuni specifice ale ADN, astfel încât să permită ARN polimerazei să intre în contact cu domenii specifice de ADN.

Un experiment interesant a arătat că timpul de înjumătățire al ARNm crește odată cu stimularea hormonală. Acest lucru duce la multe contradicții: devine neclar ¾ o creștere a cantității de ARNm indică faptul că [CP] crește rata transcripției sau crește timpul de înjumătățire al ARNm; în același timp, creșterea timpului de înjumătățire al ARNm se explică prin prezența unui număr mare de ribozomi în celula stimulată hormonal, care stabilizează ARNm, sau printr-o altă acțiune [SR] necunoscută pentru noi în acest moment .

V. Inițierea selectivă a transcrierii ARNm specific; sinteza coordonată a ARNt și ARNr

Se poate presupune că efectul principal al [SR] este slăbirea cromatinei condensate, ceea ce duce la deschiderea accesului la aceasta pentru moleculele de ARN polimerază. O creștere a cantității de ARNm duce la o creștere a sintezei ARNt și ARNr.

Vi. Prelucrarea primară a ARN-ului

Vii. Transportul ARNm în citoplasmă

VIII. Sinteza proteinei

IX. Modificarea proteinei post-translațională

Cu toate acestea, studiile arată că acesta este principalul, dar nu singurul mecanism de acțiune posibil al hormonilor. De exemplu, androgeni și estrogeni determină o creștere a AMPc în unele celule, sugerând că există și receptori de membrană pentru hormonii steroizi. Acest lucru arată că hormonii steroizi acționează asupra unor celule sensibile ca hormoni solubili în apă.

Intermediari secundari

Hormonii peptidici, aminele și neurotransmițătorii, spre deosebire de steroizi, sunt compuși hidrofili și nu sunt capabili să pătrundă cu ușurință în membrana plasmatică a unei celule. Prin urmare, ele interacționează cu receptorii de membrană situați pe suprafața celulei. Interacțiunea hormon-receptor inițiază un răspuns biologic foarte coordonat la care pot participa multe componente celulare, dintre care unele sunt situate la o distanță considerabilă de membrana plasmatică.

AMPc este primul compus, pe care Sutherland, care l-a descoperit, l-a numit „al doilea mediator”, deoarece el a considerat „primul mediator” în sine ca fiind hormonul care provoacă sinteza intracelulară a „celui de-al doilea mediator”, care mediază efectul biologic al primul.

Astăzi, cel puțin 3 tipuri de mediatori secundari pot fi denumiți: 1) nucleotide ciclice (cAMP și cGMP); 2) ioni Ca și 3) metaboliți fosfatidilinozitol.

Cu ajutorul unor astfel de sisteme, un număr mic de molecule hormonale, care se leagă de receptori, determină producerea multor Mai mult moleculele celui de-al doilea mediator, iar acesta din urmă, la rândul său, afectează activitatea unui număr și mai mare de molecule de proteine. Astfel, există o amplificare progresivă a semnalului care apare inițial atunci când hormonul se leagă de receptor.

TSAMF

Simplificată, acțiunea hormonului prin AMPc poate fi reprezentată după cum urmează:

1. hormon + receptor stereospecific

2.activarea adenilat ciclazei

3. formarea CAMP

4. Asigurarea unui răspuns cAMP coordonat

Mediul hormonal

Membrana receptorului

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

Protein kinaza inactivă

Fosfodiesterază

Proteina kinază activă

Difosfoproteină Fosfoproteină

Fosfoproteină fosfatază

Efect biologic

Fig. 1

1. Trebuie remarcat faptul că receptorii sunt și structuri dinamice. Aceasta înseamnă că numărul lor poate scădea sau crește. De exemplu, persoanele cu greutate corporală crescută scad numărul receptorilor de insulină. Experimentele au arătat că odată cu normalizarea masei lor, se observă o creștere a numărului de receptori la nivelul normal. Cu alte cuvinte, odată cu creșterea sau scăderea concentrației de insulină, există modificări reciproce în concentrația receptorilor. Se crede că acest fenomen poate proteja celula de stimularea prea intensă atunci când este inadecvată nivel inalt hormon.

2. Activarea adenilat ciclazei (A) este, de asemenea, un proces reglementat. Anterior, se credea că hormonul (G), care se leagă de receptor (P), își modifică conformația, ceea ce duce la activarea lui A. Cu toate acestea, sa dovedit că A este o enzimă alosterică care este activată prin acțiunea GTP. GTP este transportat de o proteină specială (traductor) G. În acest sens, a fost adoptat un model care descrie nu numai activarea lui A, ci și încetarea acestui proces

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

Astfel, hidroliza GTP servește ca un semnal care „oprește” sistemul. Pentru a relua ciclul, HDF trebuie să se detașeze de G, care apare atunci când hormonul se leagă de P.

Unii factori au un efect inhibitor asupra A și determină o scădere a concentrației de AMPc. Exemple de agoniști care stimulează ciclaza includ glucagon, ADH, LH, FSH, TSH și ACTH. Factorii inhibitori ai ciclazei includ opioide, somatostatină, angiotensină II și acetilcolină. Epinefrina poate stimula (prin intermediul receptorilor b) și inhiba (prin intermediul receptorilor a) această enzimă. Se pune întrebarea cum se realizează reglarea bidirecțională a lui A. Sa dovedit că sistemul inhibitor include o proteină tridimensională care este extrem de similară cu proteina G de mai sus. Efectul Gi poate fi descris după cum urmează:

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

b) G R Gi + GTP ® G + R + Gi GTP

c) Gi · GTP + A ® ¯tsAMP + Gi · GDF

După fosforilarea proteinelor enzimatice în cursul reacțiilor descrise mai sus (vezi Fig. 1), conformația acestora se schimbă. În consecință, se modifică și conformația centrului lor activ, ceea ce duce la activarea sau inhibarea lor. Se pare că, datorită AMPc mesager secundar, acțiunea enzimelor specifice acestuia este activată sau inhibată în celulă, ceea ce provoacă un anumit efect biologic inerent acestei celule. În această privință, în ciuda numărului mare de enzime care acționează prin AMPc mesager secundar, apare un răspuns specific, specific în celulă.

Mesageri- substanțe cu greutate moleculară mică care transportă semnale hormonale în interiorul celulei. Au o viteză mare de mișcare, decolteu sau îndepărtare (Ca 2+, cAMP, cGMP, DAG, ITP).

Întreruperile schimbului de mesageri instant duc la consecințe grave. De exemplu, esterii de forbol, care sunt analogi ai DAG, dar spre deosebire de care nu sunt scindați în organism, contribuie la dezvoltarea tumorilor maligne.

tabără descoperit de Sutherland în anii 50 ai secolului trecut. Pentru această descoperire a primit-o Premiul Nobel... AMPc este implicat în mobilizarea rezervelor de energie (descompunerea glucidelor în ficat sau a trigliceridelor din celulele grase), în reținerea apei de către rinichi, în normalizarea metabolismului calciului, în creșterea puterii și a ritmului cardiac, în formarea hormonilor steroizi, în relaxarea mușchilor netezi și așa mai departe.

cGMP activează PK G, PDE, Ca 2+ -ATPases, închide canalele Ca 2+ și reduce nivelul de Ca 2+ în citoplasmă.

Enzime

Enzimele sistemelor în cascadă catalizează:

• formarea mediatorilor secundari ai semnalului hormonal;
• activarea și inhibarea altor enzime;
• transformarea substraturilor în produse;

Adenilat ciclază (AC)

O glicoproteină care cântărește de la 120 la 150 kDa, are 8 izoforme, o enzimă cheie a sistemului adenilat ciclază, cu Mg 2+ catalizează formarea unui cAMP mesager secundar din ATP.

AC conține 2 grupe -SH, una pentru interacțiunea cu proteina G, cealaltă pentru cataliză. AC conține mai multe centre alosterice: pentru Mg 2+, Mn 2+, Ca 2+, adenozină și forskolin.

Se găsește în toate celulele, situate pe partea interioară a membranei celulare. Activitatea AC este controlată de: 1) regulatori extracelulari - hormoni, eicosanoizi, amine biogene prin intermediul proteinelor G; 2) un regulator intracelular al Ca 2+ (4 Ca 2+ -izoforme dependente de AC sunt activate de Ca 2+).

Protein kinaza A (PK A)

PC A este prezent în toate celulele, catalizează reacția de fosforilare a grupelor OH de serină și treonină a proteinelor și enzimelor reglatoare, participă la sistemul adenilat ciclazic, stimulează AMPc. PC A este format din 4 subunități: 2 de reglementare R(greutate 38000 Da) și 2 catalitice CU(greutate 49000 Da). Subunitățile de reglementare au 2 situsuri de legare AMPc. Tetramerul nu are activitate catalitică. Adăugarea a 4 cAMP la 2 subunități R duce la o schimbare a conformației și disocierii tetramerului. În acest caz, sunt eliberate 2 subunități catalitice active C, care catalizează reacția de fosforilare a proteinelor și enzimelor reglatoare, care le schimbă activitatea.

Protein kinaza C (PK C)

PC C este implicat în sistemul inozitol trifosfat, stimulat de Ca 2+, DAG și fosfatidilserină. Are un domeniu de reglementare și catalitic. PC C catalizează reacția fosforilării proteinelor-enzime.

Protein kinaza G (PK G) există doar în plămâni, cerebel, muschii neteziși trombocite, participă la sistemul guanilat ciclază. PK G conține 2 subunități, stimulate de cGMP, catalizează reacția de fosforilare a proteinelor-enzime.

Fosfolipaza C (PL C)

Hidrolizează legătura fosfoester în fosfatidilinozitoli cu formarea de DAG și IF 3, are 10 izoforme. PL C este reglat prin intermediul proteinelor G și este activat de Ca 2+.

Fosfodiesterază (PDE)

PDE convertește cAMP și cGMP în AMP și GMP, inactivând sistemele adenilat ciclază și guanilat ciclază. PDE este activat de Ca 2+, 4Ca 2+ -calmodulină, cGMP.

NU sintază- Aceasta este o enzimă complexă, care este un dimer, la fiecare dintre subunitățile de care sunt atașați mai mulți cofactori. NICI sintază nu are izoforme.

Majoritatea celulelor corpului uman și animal sunt capabile să sintetizeze și să secrete NO, dar trei populații de celule sunt cele mai studiate: endoteliul vaselor de sânge, neuroni și macrofage. Prin tipul de țesut sintetizant, NO sintază are 3 izoforme principale: neuronale, macrofage și endoteliale (desemnate ca NO sintază I, II și, respectiv, III).

Izoformele neuronale și endoteliale de NO sintază sunt prezente în mod constant în celule în cantități mici și sintetizează NO în concentrații fiziologice. Acestea sunt activate de complexul calmodulin-4Ca 2+.

În mod normal, NO sintaza II este absentă în macrofage. Atunci când macrofagele sunt expuse la lipopolizaharide de origine microbiană sau citokine, ele sintetizează o cantitate imensă de NO sintază II (100-1000 de ori mai mare decât NO sintază I și III), care produce NO în concentrații toxice. Glucocorticoizii (hidrocortizon, cortizol), cunoscuți pentru activitatea lor antiinflamatorie, inhibă expresia NO sintazei în celule.

Acțiunea NR

NO este un gaz cu molecule scăzute, pătrunde ușor prin membranele celulare și componentele substanței intercelulare, are o reactivitate ridicată, timpul său de înjumătățire este în medie nu mai mare de 5 s, distanța de difuzie posibilă este mică, în medie 30 microni .

La concentrații fiziologice, NO are un puternic efect vasodilatator.:

· Endoteliul produce în mod constant cantități mici de NO.

· Sub diverse influențe - mecanice (de exemplu, cu curent crescut sau pulsații de sânge), chimice (lipopolizaharide ale bacteriilor, citokine ale limfocitelor și trombocitelor etc.) - sinteza NO în celulele endoteliale este semnificativ crescută.

· NO din endoteliu difuzează către celulele musculare netede vecine ale peretelui vasului, activează guanilat ciclaza în ele, care sintetizează cGMP prin 5s.

· CGMP duce la o scădere a nivelului ionilor de calciu din citosolul celulelor și la o slăbire a legăturii dintre miozină și actină, ceea ce permite celulelor să se relaxeze după 10 secunde.

Medicamentul nitroglicerină funcționează pe acest principiu. Când nitroglicerina se descompune, se formează NO, ceea ce duce la vasodilatația inimii și ameliorează senzația de durere ca urmare.

NU reglează lumenul vaselor cerebrale. Activarea neuronilor din orice zonă a creierului duce la excitația neuronilor care nu conțin NO sintază și / sau astrocite, în care poate fi indusă și sinteza NO, iar gazul eliberat din celule duce la vasodilatație locală în zona de excitație.

NU participă la dezvoltare șoc septic, când un număr mare de microorganisme care circulă în sânge activează brusc sinteza NO în endoteliu, ceea ce duce la o expansiune lungă și puternică a vaselor de sânge mici și, în consecință, la o scădere semnificativă a tensiune arteriala dificil de tratat terapeutic.

În concentrații fiziologice, NO îmbunătățește proprietățile reologice ale sângelui:

NU, format în endoteliu, previne aderența leucocitelor și a trombocitelor la endoteliu și, de asemenea, reduce agregarea acestora.

NU poate acționa ca un factor anti-creștere care previne proliferarea celulelor musculare netede ale peretelui vascular, o verigă importantă în patogeneza aterosclerozei.

În concentrații mari, NO are un efect citostatic și citolitic asupra celulelor (bacteriene, cancere etc.) după cum urmează:

· Când NO interacționează cu anionul radical superoxid, se formează peroxinitrit (ONOO-), care este un puternic oxidant toxic;

NU se leagă puternic de grupul hemin al enzimelor care conțin fier și le inhibă (inhibarea enzimelor fosforilării oxidative mitocondriale blochează Sinteza ATP, inhibarea enzimelor de replicare a ADN contribuie la acumularea de daune în ADN).

· NO și peroxinitritul pot afecta direct ADN-ul, ceea ce duce la activarea mecanismelor de apărare, în special la stimularea enzimei poli (ADP-riboză) sintetază, care reduce în continuare nivelul de ATP și poate duce la moartea celulară (prin apoptoză) .

Informații similare.

Sistemele mediatorilor secundari de acțiune hormonală sunt:

1. Adenilat ciclază și AMP ciclic,

2. Guanyilat ciclaza și GMF ciclic,

3. Fosfolipaza C:

Diacilglicerol (DAG),

Inozitol-tri-fsfate (IF3),

4. Ca ionizat - calmodulină

Proteină heterotromică G-proteină.

Această proteină formează bucle în membrană și are 7 segmente. Sunt comparate cu panglici serpentine. Are părți proeminente (exterioare) și interioare. Un hormon este atașat la partea exterioară, iar pe suprafața interioară există 3 subunități - alfa, beta și gamma. În stare inactivă, această proteină conține difosfat de guanozină. Dar când este activat, difuzatul de guanozină se transformă în trifosfat de guanozină. O modificare a activității proteinei G duce fie la o modificare a permeabilității ionice a membranei, fie sistemul enzimatic (adenilat ciclază, guanilat ciclază, fosfolipază C) este activat în celulă. Acest lucru determină formarea proteinelor specifice, proteina kinază este activată (necesară proceselor de fosfolilare).

Proteinele G pot fi active (Gs) și inhibitoare sau, cu alte cuvinte, inhibitoare (Gi).

Distrugerea AMP ciclică are loc sub acțiunea enzimei fosfodiesterază. GMF ciclic are efectul opus. Când fosfolipaza C este activată, se formează substanțe care contribuie la acumularea de calciu ionizat în interiorul celulei. Calciul activează protein kinaze, favorizează contracția musculară. Diacilglicerolul favorizează conversia fosfolipidelor de membrană în acid arahidonic, care este sursa formării prostaglandinelor și leucotrienelor.

Complexul hormon-receptor pătrunde în nucleu și acționează asupra ADN-ului, ceea ce schimbă procesele de transcripție și se formează ARNm, care părăsește nucleul și merge la ribozomi.

În consecință, hormonii pot avea:

1. Acțiune cinetică sau declanșatoare,

2. Acțiune metabolică,

3. Acțiune morfogenetică (diferențierea țesuturilor, creștere, metamorfoză),

4. Acțiune corectivă (corectare, adaptare).

Mecanisme de acțiune a hormonilor din celule:

Modificări ale permeabilității membranelor celulare,

Activarea sau inhibarea sistemelor enzimatice,

Impactul asupra informațiilor genetice.

Reglarea se bazează pe interacțiunea strânsă dintre sistemul endocrin și cel nervos. Procesele de excitație din sistemul nervos pot activa sau inhiba activitatea glandele endocrine... (Luați în considerare, de exemplu, procesul de ovulație la un iepure. Ovulația la un iepure are loc numai după actul împerecherii, care stimulează eliberarea hormonului gonadotrop din glanda pituitară. Acesta din urmă determină procesul de ovulație).

După suferirea unui traumatism mental, poate apărea tirotoxicoza. Sistem nervos controlează eliberarea hormonilor hipofizari (neurohormoni), iar glanda pituitară afectează activitatea altor glande.

Există mecanisme de feedback. Acumularea hormonului în organism duce la inhibarea producției acestui hormon de către glanda corespunzătoare, iar deficiența va fi un mecanism pentru stimularea formării hormonului.

Există un mecanism de autoreglare. (De exemplu, glucoza din sânge determină producția de insulină și / sau glucagon; dacă nivelul zahărului crește, se produce insulină și, dacă nivelul zahărului scade, se produce glucagon. Deficitul de Na stimulează producția de aldosteron).

5. Sistem hipotalamo-hipofizar. Organizarea sa funcțională. Celulele neurosecretorii ale hipotalamusului. Caracterizarea hormonilor tropici și eliberarea hormonilor (liberine, statine). Epifiză (glanda pineală).

6. Adenohipofiza, legătura sa cu hipotalamusul. Natura acțiunii hormonilor glandei pituitare anterioare. Hipo- și hipersecreție de hormoni ai adenohipofizei. Vârsta se schimbă formarea hormonilor lobului anterior.

Celulele adenohipofizei (vezi structura și compoziția lor în cursul histologiei) produc următorii hormoni: somatotropină (hormon de creștere), prolactină, tirotropină (hormon stimulator tiroidian), hormon foliculostimulant, hormon luteinizant, corticotropină (ACTH), melanotropină, factorul exoftalmic beta-endorfină și hormonul de creștere ovarian. Să luăm în considerare mai detaliat efectele unora dintre ele.

Corticotropina ... (hormonul adrenocorticotrop - ACTH) este secretat de adenohipofiză în blițuri pulsatorii continue cu un ritm clar zilnic. Secreția de corticotropină este reglată de bucle directe și de feedback. O conexiune directă este reprezentată de o peptidă hipotalamică - corticoliberina, care îmbunătățește sinteza și secreția de corticotropină. Părere sunt declanșate de conținutul de cortizol din sânge (un hormon al cortexului suprarenal) și sunt închise atât la nivelul hipotalamusului, cât și la nivelul adenohipofizei, iar o creștere a concentrației de cortizol inhibă secreția de corticoliberină și corticotropină.

Corticotropina are două tipuri de acțiune - suprarenale și extra-suprarenale. Acțiunea suprarenală este cea principală și constă în stimularea secreției de glucocorticoizi, într-o măsură mult mai mică - mineralocorticoizi și androgeni. Hormonul îmbunătățește sinteza hormonilor din cortexul suprarenal - steroidogeneză și sinteza proteinelor, ducând la hipertrofie și hiperplazie a cortexului suprarenal. Acțiunea extra-suprarenală constă în lipoliza țesutului adipos, creșterea secreției de insulină, hipoglicemie, depunerea crescută a melaninei cu hiperpigmentare.

Un exces de corticotropină este însoțit de dezvoltarea hipercortizolismului cu o creștere predominantă a secreției de cortizol și se numește „boala Itsenko-Cushing”. Principalele manifestări sunt tipice pentru un exces de glucocorticoizi: obezitatea și alte modificări metabolice, scăderea eficacității mecanismelor de imunitate, dezvoltarea hipertensiune arterialași posibilitatea diabetului. Deficitul de corticotropină determină insuficiența funcției glucocorticoide a glandelor suprarenale cu modificări metabolice pronunțate, precum și o scădere a rezistenței organismului la condiții adverse de mediu.

Somatotropina. . Hormon de creștere posedă o gamă largă efecte metabolice asigurând acțiune morfogenetică. Hormonul afectează metabolismul proteinelor, îmbunătățind procesele anabolice. Stimulează intrarea aminoacizilor în celule, sinteza proteinelor prin accelerarea traducerii și activarea sintezei ARN, crește diviziunea celulară și creșterea țesuturilor și inhibă enzimele proteolitice. Stimulează includerea sulfatului în cartilaj, timidină în ADN, prolină în colagen, uridină în ARN. Hormonul induce un bilanț pozitiv de azot. Stimulează creșterea cartilajului epifizar și înlocuirea acestuia tesut osos prin activarea fosfatazei alcaline.

Efectul asupra metabolismului glucidic este dublu. Pe de o parte, hormonul de creștere crește producția de insulină, atât datorită unui efect direct asupra celulelor beta, cât și datorită hiperglicemiei induse de hormoni datorită descompunerii glicogenului în ficat și mușchi. Hormonul de creștere activează insulinaza hepatică, o enzimă care descompune insulina. Pe de altă parte, hormonul de creștere are un efect contrainsular, inhibând utilizarea glucozei în țesuturi. Combinația specificată de efecte în prezența unei predispoziții în condiții de secreție excesivă poate provoca Diabet, denumită pituitară după origine.

Efectul asupra metabolismului grăsimilor este de a stimula lipoliza țesutului adipos și efectul lipolitic al catecolaminelor, crește nivelul acizilor grași liberi din sânge; datorită aportului excesiv al acestora în ficat și oxidării crește formarea corpurilor cetonice. Aceste efecte ale hormonului de creștere sunt denumite și diabetogene.

Dacă apare un exces de hormon în vârstă fragedă, gigantismul se formează cu dezvoltarea proporțională a membrelor și a trunchiului. Excesul de hormon în tinerețe și vârsta matură determină o creștere a creșterii zonelor epifizare ale oaselor scheletului, zone cu osificare incompletă, care se numește acromegalie. ... Organele interne cresc, de asemenea, în dimensiune - splanchomegalie.

Cu deficitul hormonal congenital, se formează nanismul, care se numește „nanismul hipofizar”. După publicarea romanului lui J. Swift despre Gulliver, astfel de oameni sunt numiți în mod colocvial pitici. În alte cazuri, deficiența hormonală dobândită determină o întârziere ușoară a creșterii.

Prolactina ... Secreția prolactinei este reglată de peptidele hipotalamice - un inhibitor al prolactinostatinei și un stimulant prolactoliberină. Producția de neuropeptide hipotalamice este sub control dopaminergic. Cantitatea de secreție de prolactină este afectată de nivelul de estrogeni și glucocorticoizi din sânge.

și hormoni tiroidieni.

Prolactina stimulează în mod specific dezvoltarea sânilor și alăptarea, dar nu și secreția acestuia, care este stimulată de oxitocină.

Pe lângă glandele mamare, prolactina afectează glandele sexuale, contribuind la menținerea activității secretoare a corpului galben și la formarea progesteronului. Prolactina este un regulator al metabolismului apei-sare, reducând excreția de apă și electroliți, potențând efectele vasopresinei și aldosteronului, stimulând creșterea organe interne, eritropoieza, contribuie la manifestarea instinctului maternității. Pe lângă îmbunătățirea sintezei proteinelor, crește formarea grăsimilor din carbohidrați, contribuind la obezitatea postpartum.

Melanotropină . ... Formată în celulele lobului intermediar al glandei pituitare. Producția de melanotropină este reglementată de melanoliberina hipotalamică. Efectul principal al hormonului este de a acționa asupra melanocitelor pielii, unde provoacă o depresie a pigmentului în proces, o creștere a pigmentului liber în epiderma din jurul melanocitelor și o creștere a sintezei melaninei. Crește pigmentarea pielii și a părului.

Neurohipofiza, legătura sa cu hipotalamusul. Efectele hormonilor lobului posterior al hipofizei (oxigocină, ADH). Rolul ADH în reglarea volumului fluidelor în organism. Diabet insipid.

Vasopresina . ... Se formează în celulele nucleilor supraoptici și paraventriculari ai hipotalamusului și se acumulează în neurohipofiză. Principalii stimuli care reglează sinteza vasopresinei în hipotalamus și secreția acesteia în sânge de către glanda pituitară pot fi numiți în general osmotici. Sunt reprezentate de: a) o creștere a presiunii osmotice a plasmei sanguine și stimularea osmoreceptorilor vasculari și a neuronilor-osmoreceptori ai hipotalamusului; b) o creștere a conținutului de sodiu din sânge și stimularea neuronilor hipotalamici, care acționează ca receptori de sodiu; c) o scădere a volumului central al sângelui circulant și a presiunii arteriale, percepută de volumoreceptorii inimii și mecanoreceptorii vaselor;

d) stresul durerii emoționale și activitate fizica; e) activarea sistemului renină-angiotensină și stimularea neuronilor neurosecretori prin influența angiotensinei.

Efectele vasopresinei se realizează datorită legării hormonului în țesuturile cu două tipuri de receptori. Legarea de receptorii de tip Y1, localizați în principal în peretele vaselor de sânge, prin mesageri secundari inozitol trifosfat și calciu, provoacă spasm vascular, care contribuie la denumirea hormonului - „vasopresină”. Legarea de receptorii de tip Y2 din nefronul distal prin mediatorul secundar c-AMP crește permeabilitatea canalelor de colectare a nefronului pentru apă, reabsorbția și concentrația de urină, care corespunde numelui al doilea de vasopresină - „hormon antidiuretic, ADH”.

Pe lângă efectul asupra rinichiului și vase de sânge, vasopresina este una dintre cele mai importante neuropeptide cerebrale implicate în formarea comportamentului de sete și băut, mecanismele de memorie, reglarea secreției hormonilor adenohipofizari.

Lipsa sau chiar absența completă a secreției de vasopresină se manifestă sub forma unei creșteri accentuate a diurezei cu eliberare un numar mare urină hipotonică. Acest sindrom a primit numele „ diabet insipid ", poate fi congenital sau dobândit. Sindromul vasopresinei în exces (sindromul Parkhon) se manifestă

în retenția excesivă de lichide în organism.

Oxitocina . Sinteza oxitocinei în nucleii paraventriculari ai hipotalamusului și eliberarea acesteia în sânge din neurohipofiză este stimulată de o cale reflexă la iritarea receptorilor de întindere a colului uterin și a receptorilor glandelor mamare. Estrogenii cresc secreția de oxitocină.

Oxitocina provoacă următoarele efecte: a) stimulează contracția mușchilor netezi ai uterului, facilitând nașterea; b) provoacă o contracție a celulelor musculare netede ale conductelor excretoare ale glandei mamare care alăptează, asigurând eliberarea laptelui; c) are un efect diuretic și natriuretic în anumite condiții; d) participă la organizarea băuturii și comportament alimentar; e) este un factor suplimentar în reglarea secreției de hormoni adenohipofizari.

Molecula hormonală este denumită în mod obișnuit mediator primar de reglare sau ligand. Moleculele celor mai mulți hormoni se leagă de receptorii lor specifici din membranele plasmatice ale celulelor țintă, formând un complex ligand-receptor. Pentru peptide, hormoni proteici și catecolamine, formarea sa este principala verigă inițială în mecanismul de acțiune și duce la activarea enzimelor de membrană și la formarea diferiților mediatori secundari ai efectului de reglare hormonală, care își realizează acțiunea în citoplasmă, organite iar nucleul celular. Dintre enzimele activate de complexul ligand-receptor, sunt descrise următoarele: adenilat ciclază, guanilat ciclază, fosfolipază C, D și A2, tirozin kinază, fosfatirtozin fosfatază, fosfoinozidă-3-OH-kinază, serină-treonină-N- kinaza și alte sintaze.formate sub influența acestor enzime membranare sunt: ​​1) adenozin monofosfat ciclic (AMPc); 2) guanozin monofosfat ciclic (cGMP); 3) inozitol-3-fosfat (IFZ); 4) diacilglicerol; 5) oligo (A) (2,5-oligoisoadenilat); 6) Ca2 + (calciu ionizat); 7) acid fosfatidic; 8) adenozin difosfat ribozic ciclic; 9) NU (oxid nitric). Mulți hormoni, formând complexe ligand-receptor, activează simultan mai multe enzime ale membranei și, în consecință, mesageri secundari.

Mecanisme de acțiune ale peptidei, hormonilor proteici și catecolamine. Ligand. O parte semnificativă a hormonilor și biologic substanțe active interacționează cu o familie de receptori asociați cu proteinele G ale membranei plasmatice (andrenalină, norepinefrină, adenozină, angiotensină, endoteliu etc.).

Principalele sisteme de intermediari secundari.

Adenilat ciclază - sistem cAMP... Enzima membrană adenilat ciclază poate fi în două forme - activată și neactivată. Activarea adenilat ciclazei are loc sub influența unui complex hormon-receptor, a cărui formare duce la legarea unei nucleotide guanil (GTP) cu o proteină stimulatoare de reglare specială (proteina GS), după care proteina GS determină atașarea Mg la adenilat ciclază și activarea acesteia. Acesta este modul în care acționează hormonii care activează adenilat ciclaza - glucagon, tirotropină, paratirină, vasopresină (prin receptorii V-2), gonadotropină, etc. .Complexele receptorilor hormonali interacționează în membrana celulară a acestor hormoni cu o altă proteină inhibitoare de reglementare (GI-proteină), care determină hidroliza guanozin trifosfatului (GTP) la guanozin difosfat (PIB) și, în consecință, suprimarea activității adenilat ciclazei. Adrenalina prin receptorii β-adrenergici activează adenilat ciclaza, iar prin receptorii alfa1-adrenergici îi suprimă, ceea ce determină în mare măsură diferențele în efectele stimulării diferitelor tipuri de receptori. Sub influența adenilat ciclazei, AMPc este sintetizat din ATP, ceea ce determină activarea a două tipuri de proteine ​​kinaze în citoplasma celulei, ducând la fosforilarea a numeroase proteine ​​intracelulare. Aceasta crește sau scade permeabilitatea membranelor, activitatea și numărul de enzime, adică provoacă modificări metabolice și, în consecință, funcționale în activitatea vitală a celulei, tipice pentru hormon. Masa 6.2 prezintă principalele efecte ale activării protein kinazelor dependente de AMPc.

Sistemul transmetilazei asigură metilarea ADN-ului, a tuturor tipurilor de ARN, cromatină și proteine ​​de membrană, un număr de hormoni la nivel tisular și fosfolipide de membrană. Acest lucru contribuie la implementarea multor influențe hormonale asupra proceselor de proliferare, diferențiere, starea permeabilității membranei și a proprietăților canalelor lor ionice și, ceea ce este important de subliniat, afectează disponibilitatea proteinelor receptorilor de membrană la moleculele hormonale. Încetarea efectului hormonal realizat prin sistemul adenilat ciclază - AMPc se realizează cu ajutorul unei enzime speciale fosfodiesterază AMPc, care determină hidroliza acestui mediator secundar cu formarea de adenozin-5-monofosfat. Cu toate acestea, acest produs de hidroliză este transformat în celulă în adenozină, care are și efectele unui mesager secundar, deoarece inhibă procesele de metilare în celulă.

Sistem Guanylate cyclase-cGMP. Activarea guanilat ciclazei de membrană are loc nu sub influența directă a complexului hormon-receptor, ci indirect prin calciu ionizat și sisteme de membrane oxidante. Stimularea activității guanilat ciclazei, care determină efectele acetilcolinei, se realizează, de asemenea, indirect prin Ca2 +. Prin activarea guanilat ciclazei, efectul se realizează și asupra hormonului triuretic atrial - atriopeptidă. Prin activarea peroxidării, stimulează guanilat ciclaza, hormonul endotelial al peretelui vascular, oxidul nitric, un factor endotelial relaxant. Sub influența guanilat ciclazei, cGMP este sintetizat din GTP, care activează protein kinaze dependente de cGMP, care reduc rata fosforilării lanțurilor ușoare de miozină din mușchii netezi ai pereților vasculari, ducând la relaxarea acestora. În majoritatea țesuturilor, efectele biochimice și fiziologice ale AMPc și cGMP sunt opuse. Exemplele includ stimularea contracțiilor cardiace sub influența AMPc și inhibarea cGMP a acestora, stimularea contracției musculaturii netede intestinale cu cGMP și suprimarea AMPc. cGMP asigură hiperpolarizarea receptorilor retinieni sub influența fotonilor luminoși. Hidroliza enzimatică a cGMP și, în consecință, încetarea efectului hormonal, se efectuează cu ajutorul unei fosfodiesteraze specifice.

Sistemul fosfolipază C - inozitol-3-fosfat. Complexul hormon-receptor cu participarea proteinei G reglatoare duce la activarea enzimei membranare fosfolipază C, care determină hidroliza fosfolipidelor de membrană cu formarea a doi mesageri secundari: inozitol-3-fosfat și diacilglicerol. Inozitol-3-fosfatul determină eliberarea de Ca2 + din depozitele intracelulare, în principal din reticulul endoplasmatic, calciu ionizat se leagă de o calmodulină proteică specializată, care activează protein kinaze și fosforilarea proteinelor structurale intracelulare și a enzimelor. La rândul său, diacilglicerolul contribuie la o creștere accentuată a afinității protein kinazei C pentru calciu ionizat, acesta din urmă îl activează fără participarea calmodulinei, care se termină și cu procesele de fosforilare a proteinelor. Diacilglicerolul implementează simultan un alt mod de mediere a efectului hormonal prin activarea fosfolipazei A-2. Sub influența celor din urmă fosfolipide de membrană, se formează acid arahidonic, care este o sursă de substanțe puternice din punct de vedere al efectelor metabolice și fiziologice - prostaglandine și leucotriene. În diferite celule ale corpului, predomină unul sau alt mod de formare a mediatorilor secundari, ceea ce determină în cele din urmă efect fiziologic hormon. Prin sistemul considerat de mediatori secundari, se realizează efectele adrenalinei (în legătură cu receptorul alfa-adrenergic), vasopresinei (în legătură cu receptorul V-1), angiotensinei-I, somatostatinei, oxitocinei.

Sistemul calciu-calmodulină... Calciul ionizat intră în celulă după formarea unui complex hormonal-receptor fie din mediul extracelular datorită activării canalelor lente de calciu ale membranei (așa cum se întâmplă, de exemplu, în miocard), fie din depozitele intracelulare sub influența inozitol-3-fosfat. În citoplasma celulelor non-musculare, calciul se leagă de o proteină specială, calmodulina, iar în celulele musculare, rolul calmodulinei este jucat de troponina C. Calmodulina legată de calciu își modifică organizarea spațială și activează numeroase proteine ​​kinaze care asigură fosforilarea, și, prin urmare, schimbă structura și proprietățile proteinelor. În plus, complexul calciu-calmodulină activează fosfodiesteraza AMPc, care suprimă efectul compusului ciclic ca mesager secundar. O creștere pe termen scurt a calciului în celulă cauzată de un stimul hormonal și legarea acestuia de calmodulină este un stimul declanșator pentru numeroase procese fiziologice - contracția musculară, secreția hormonală și eliberarea mediatorilor, sinteza ADN-ului, modificări ale mobilității celulare, transportul substanțelor prin membrane, modificări ale activității enzimei.

Relații intermediare secundare Mai mulți mesageri secundari sunt prezenți sau se pot forma simultan în celulele corpului. În acest sens, se stabilesc relații diferite între mediatorii secundari: 1) participare egală, atunci când sunt necesari mediatori diferiți pentru un efect hormonal complet; 2) unul dintre intermediari este principalul, iar celălalt contribuie doar la realizarea efectelor primului; 3) mediatorii acționează secvențial (de exemplu, inozitol-3-fosfatul asigură eliberarea de calciu, diacilglicerolul facilitează interacțiunea calciului cu protein kinaza C); 4) intermediarii se duplică reciproc pentru a asigura redundanța pentru a asigura fiabilitatea reglementării; 5) mediatorii sunt antagoniști, adică unul dintre ei activează reacția, iar celălalt inhibă (de exemplu, în mușchii netezi ai vaselor de sânge inozitol-3-fosfatul și calciul își realizează contracția, iar AMPc - relaxare).