2.2.4. Механизм действия гормонов
Действие гормонов основано на стимуляции или угнетении
каталитической функции некоторых ферментов в клетках органов—мишеней. Это
действие может достигаться путем активации или ингибирования уже имеющихся
ферментов. Причем важная роль принадлежит циклическому аденозинмонофосфату (цАМФ),
который является здесь вторичным посредником (роль первичного
|
Рис. 2.3 Механизм действия
гормонов — белковых, полипептидных и производных аминокислот |
посредника выполняет сам гормон).
Возможно также увеличение концентрации ферментов за счет ускорения их биосинтеза
путем активации генов.
Механизм действия гормонов пептидной
и стероидной природы
различен. Амины и пептидные гормоны не проникают внутрь клетки, а
присоединяются на ее поверхности к специфическим рецепторам в клеточной
мембране. Рецептор связан с ферментом аденилатциклазой. Комплекс гормона
с рецептором активирует аденилатциклазу, которая расщепляет АТФ с образованием
цАМФ. Действие цАМФ реализуется через сложную цепь реакций, ведущую к активации
определенных ферментов путем их фосфорилирования, они и осуществляют конечный
эффект гормона (рис. 2.3).
|
Рис. 2.4 Механизм действия стероидных гормонов I — гормон проникает в клетку и связывается с рецептором в
цитоплазме; II — рецептор транспортирует гормон в ядро; III — гормон обратимо взаимодействует
с ДНК хромосом; IV — гормон активирует ген, на котором образуется матричная
(информационная) РНК (мРНК); V— мРНК выходит из ядра и инициирует синтез
белка (обычно фермента) на рибосомах; фермент реализует конечный гормональный
эффект; 1 — клеточная мембрана, 2 — гормон, 3 — рецептор, 4 — ядерная
мембрана, 5 — ДНК, 6 — мРНК, 7 — рибосома, 8 — синтез белка (фермента). |
Стероидные гормоны, а также Тз и Т4 (тироксин и
трийодтиронин) растворимы в жирах, поэтому они проникают через клеточную
мембрану. Гормон связывается с рецептором в цитоплазме. Образовавшийся гормон—рецепторный
комплекс транспортируется в ядро клетки, где вступает в обратимое
взаимодействие с ДНК и индуцирует синтез белка (фермента) или нескольких
белков. Путем включения специфических генов на определенном участке ДНК одной
из хромосом синтезируется матричная (информационная) РНК (мРНК), которая
переходит из ядра в цитоплазму, присоединяется к рибосомам и индуцирует здесь
синтез белка (рис. 2.4).
В отличие от пептидов, активирующих
ферменты, стероидные гормоны вызывают синтез новых ферментных молекул. В связи
с этим эффекты стероидных гормонов проявляются намного медленнее, чем действие
пептидных гормонов, но длятся обычно дольше.
На основании функциональных критериев различают три
группы гормонов: 1) гормоны, которые оказывают влияние непосредственно на
орган—мишень; эти гормоны называются эффекторнымщ 2) гормоны, основной
функцией которых является регуляция синтеза и выделения эффекторных гормонов;
эти гормоны называют тропнымщ
3) гормоны, вырабатываемые нервными клетками и регулирующие синтез и
выделение гормонов аденогипофиза; эти гормоны называются рилизинг—гормонами,
или либеринами, если они стимулируют эти процессы, или ингибирующими гормонами,
статинами, если они обладают противоположным действием. Тесная связь между ЦНС
и эндокринной системой осуществляется в основном с помощью этих гормонов.
В сложной системе гормональной регуляции организма различают
более или менее длинные цепи регуляции. Основная линия взаимодействий: ЦНС →
гипоталамус → гипофиз → периферические эндокринные железы. Все
элементы этой системы объединены обратными связями. Функция части эндокринных
желез не находится под регулирующим влиянием гормонов аденогипофиза (например,
паращитовидные железы, поджелудочная железа и др.).