группа крови диета
 

Медицина и здоровье

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size



Общая эндокринология: Клинические проявления эндокринных заболеваний, очерк эволюции, функции эндокринной системы - МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ

Article Index
Общая эндокринология: Клинические проявления эндокринных заболеваний, очерк эволюции, функции эндокринной системы
ОБЩИЕ СИМПТОМЫ
КОЖНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ
ПОЛОСТЬ НОСА, ГОЛОС И ЯЗЫК
ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ ТРАКТ
СИСТЕМА ГЕМОПОЭЗА
СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА
МОЧЕВОЙ ТРАКТ
ПОЛОВАЯ ФУНКЦИЯ
КОСТИ И СУСТАВЫ
ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА
НЕРВНО-МЫШЕЧНЫЕ НАРУШЕНИЯ
ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ
ОЧЕРК ЭВОЛЮЦИИ, ФУНКЦИИ И ОРГАНИЗАЦИИ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ
ПРОИСХОЖДЕНИЕ РЕГУЛЯТОРНЫХ ЛИГАНДОВ
ПРОИСХОЖДЕНИЕ РЕГУЛЯТОРНЫХ БЕЛКОВ
ЭВОЛЮЦИЯ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ
БИОСИНТЕЗ И ХИМИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ГОРМОНОВ
СЕКРЕЦИЯ ГОРМОНОВ, ИХ ДОСТАВКА К КЛЕТКАМ-МИШЕНЯМ И МЕТАБОЛИЗМ
СИНЕРГИЗМ ГОРМОНОВ
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
All Pages
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ


За прошедшие два десятилетия было получено огромное число сведений о механизмах действия гормонов, хотя многие важ­ные подробности (например, каким образом стероидно-рецептораые комплексы влияют на транскрипционную активность хрома­тина, какова природа «второго медиатора» действия инсулина) пока не выяснены. Эти механизмы удобнее анализировать, объ­единив гормоны в следующие группы: 1 — полипептидные гормо­ны, катехоламины и рилизинг-факторы; 2 — стероидные гормоны, в том числе витамин D, и 3 — тиреоидные гормоны (см. главу 4).

Полипептидные гормоны, катехоламины и рилизинг-факторы связываются с рецепторами, локализованными на поверхности клеток. В большом числе случаев связывание гормонов с их ре­цепторами приводит к активации аденилатциклазы. Это спра­ведливо для b-адренергических агонистов, глюкагона, АКТГ, гор­монов гликопептидной группы (ХГЧ, ФСГ, ТТГ, ЛГ), некоторых рилизинг-гормонов (ЛГ-РГ, ТРГ), ПТГ, кальцитонина (вероят­но), МСГ, вазопрессина (АДГ), фактора роста нервов (ФРН). Вследствие активации аденилатциклазы происходит накопление цАМФ. Как уже отмечалось, цАМФ активирует специфические протеинкиназы (называемые цАМФ-зависимыми протеинкиназа­ми), фосфорилирующие различные белки в специфических мес­тах. Белки, измененные в результате фосфорилирования, и опо­средуют затем гормональные эффекты.

Во многих случаях ближайшие этапы реакции между взаи­модействием гормона с рецепторами клеточной поверхности и био­логическим ответом клетки неизвестны. По-видимому, цАМФ не принимает участия в этих гормональных эффектах. Главными кандидатами на роль опосредующих факторов в этих случаях яв­ляются стимуляция гормонорецепторным комплексом других ви­дов ферментативной активности (других видов киназ, гуанилатциклазы, АДФ-рибозилирующей активности и др.) или ионных (например, кальциевых) потоков. К гормонам, действующим та­ким образом, относятся инсулин, соматомедины и близкие к ним факторы, такие, как активность, стимулирующая размножение клеток (АСРК) и неподавляемая инсулиноподобная активность (НИПА), другие факторы роста, такие, как эритропоэтин, фактор роста фибробластов (ФРФ), фактор роста эпидермиса (ФРЭ), группа гормонов СТГ (СТГ, хорионический соматомаммотропин и пролактин), а-адренергические агонисты, некоторые рилизинг-гормоны, такие, как соматостатин, а также окситоцин и ангио­тензин.

Заслуживают упоминания и две другие черты рецепторов по­липептидных гормонов и катехоламинов. Во-первых, гомологич­ный гормон обычно снижает (отрицательно регулирует) чувстви­тельность клеток к нему. Как правило, это обусловливается в основном вызываемым гормоном уменьшением числа своих соб­ственных рецепторов. Однако гормон может также снижать кле­точную чувствительность к себе самому, влияя на компоненты реакции, локализующиеся дистальнее рецептора. Такая отрица­тельная регуляция представляет собой механизм аутомодуляционного типа, который накладывается на другие механизмы инте­грации. Возможно, это может служить и епоеобом защити организма от чрезмерного воздействия гормонов при их высоком содержании в случае резкой и длительной стимуляции их про­дукции. Однако это общее правило имеет и исключения, и в неко­торых случаях гормоны могут повышать клеточную чувствитель­ность к своему действию (например, ангиотензин и надпочечни­ки, пролактин и молочная железа). Во-вторых, поверхностные гормонорецепторные комплексы могут подвергаться «интернализации» в пузырьках внутри клетки. В отношении ЛПНП этот ме­ханизм оказывается существенным для ингибирования холестери­ном своего биосинтеза. После сплавления пузырьков с внутрикле­точными лизосомами, содержащими ферменты, холестерин может отщепляться от «интернализированных» ЛПНП и в свободном виде действовать внутри клетки с помощью пока не выявленных рецепторов. В отношении полипептидных гормонов и катехолами­нов роль «интернализации» гормона неизвестна. Имеющиеся дан­ные свидетельствуют о том, что в некоторых случаях «интернализация» не является обязательным условием гормонального эф­фекта (например, для гормонов, активирующих аденилатциклазу); активно исследуется вопрос, не играет ли она роли в доставке гормона к внутриклеточным местам действия в других случаях. Однако «интернализация» может принимать участие в процессах деградации гормона и/или рецептора.

Стероидные гормоны, по крайней мере в большинстве случа­ев, действуют, очевидно, внутриклеточно. Они проникают в клет­ку с помощью неизвестных механизмов, но, возможно, путем пассивной диффузии и связываются с внутриклеточными рецеп­торами, которые по своей локализации могут быть как цитоплаз­матическими, так и ядерными. Взаимодействие гормона с рецеп­тором вызывает конформационные изменения последнего, позво­ляющие ему связываться с ядерным хроматином. Связавшись с хроматином, гормонорецепторный комплекс может увеличивать (или уменьшать) образование специфических мРНК. Меха­низм (ы), с помощью которого эти комплексы влияют на транс­крипцию, не известен. Продукты трансляции образующихся спе­цифических мРНК и обусловливают реакцию на стероидный гор­мон. Например, таким продуктом мог бы быть фермент,. принимающий участие — в глюконеогенезе. Возможны также неза­висимые от ядра эффекты стероидных гормонов (например, быст­рое ингибирование глюкокортикоидами секреции АКТГ), но их механизмы выяснены недостаточно.

Тиреоидные гормоны, по-видимому, также проникают в клетку и связываются с рецепторами, локализованными в ядерном хро­матине. В отличие от того, что наблюдают у стероидных гормо­нов, рецепторы тиреоидного гормона находятся в хроматине неза­висимо от присутствия или отсутствия гормона; активный гормон (главным образом, Т3) не способствует связыванию рецептора с хроматином. Взаимодействие гормона с рецептором каким-то не­известным способом регулирует (вероятно, путем стимуляции транскрипции ДНК в мРНК) уровень специфических мРНК, про­дукты трансляции которых и определяют реакцию на тиреоидный гормон. В этом случае также имеются некоторые данные о воз­можности независимого от ядра действия тиреоидного гормона, что давно уже служит предметом интенсивных исследований.

Поскольку для проявления своих эффектов стероидные и тиреоидные гормоны, как правило, требуют индукции синтеза РНК и белка, неудивительно, что реакции на эти гормоны обычно раз­виваются медленнее, нежели многие из тех, которые вызываются полипептидными гормонами. Это положение, вместе с уже изло­женными, подчеркивает тот факт, что указанные гормоны чаще участвуют именно в долгосрочных видах модуляции метаболизма.

ГОРМОНЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ФУНКЦИЮ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

В какой-то мере гормоны можно группировать и по характеру вызываемых ими реакций. Эти реакции также можно соотносить с действием групп гормонов, обладающих взаимоуравновешиваю­щими эффектами. Поскольку, однако, каждый гормональный до­мен в процессе эволюции приобрел множество функций, постоль­ку приводимая далее классификация, хотя она, возможно, и по­лезна с позиций оценки некоторых механических и физиологиче­ских параметров, по необходимости чересчур упрощена и, вне всякого сомнения, неполна.

ГОРМОНЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА МЕЖУТОЧНЫЙ ОБМЕН И РОСТ

Общий характер действия гормонов этой группы уже был описан, причем особенный упор был сделан на эффекты глюкокортикои­дов. Например, глюкокортикоиды, катехоламины, простагландин E1 (не ясно, являются ли простагландины гормонами в строгом смысле слова) и глюкагон способствуют сохранению содержания глюкозы и в некоторых случаях оказывают катаболическое и антианаболическое действие на ткани. Глюкокортикоиды (в избы­точных количествах) угнетают и рост. В отличие от этого, инсу­лин и некоторые факторы роста, в том числе соматомедины, НИПА, АСРК, ФРЭ и ФРФ, вызывают эффекты противополож­ного типа с определенной степенью стимуляции роста и утилиза­ции углеводов [4, б]. Андрогены, прогестины и эстрогены также обладают определенными свойствами факторов роста, хотя про­гестерон в физиологических концентрациях может препятствовать проявлению некоторых эффектов эстрогенов. Гормон роста, про­лактин и плацентарный лактоген в свою очередь проявляют ак­тивность в отношении влияния на рост, хотя эти реакции пол­ностью или частично могут быть обусловлены стимуляцией про­дукции таких факторов роста, как соматомедины [4, 6]. Действи­тельно, те эффекты СТГ и хорионического соматомаммотропина, которые не опосредуются соматомедином (соматомединами), об­разующимся под их влиянием, скорее относятся к углеводосохраняющему типу с тенденцией к стимуляции гипергликемии, по­вышенного липолиза и др. Интересно, что поверхностноактивные гормоны углеводосохраняющей группы активируют аденилатцик­лазу, тогда как соответствующие гормоны ростстимулирующей группы таким эффектом не обладают. Таким образом, подоб­но ситуации у бактерий цАМФ используется некоторыми гормо­нами для мобилизации углеводов.

ГОРМОНЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ ВЫСОКОСПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫМИ ФУНКЦИЯМИ: ТРОПНЫЕ ГОРМОНЫ

Интеграция эндокринной системы требовала появления в эволю­ции таких гормонов, которые были бы специально предназначены для регуляции желез, специализированных в отношении продук­ции других гормонов. Так обстоит дело с ТТГ, который регули­рует продукцию тиреоидных гормонов, ХГЧ, регулирующим про­дукцию прогестерона, ФСГ, играющим важную роль в созревании фолликулярных клеток и клеток Сертоли, с ЛГ, который регули­рует продукцию прогестерона в женском организме и продукцию тестостерона в мужском, АКТГ, регулирующим продукцию глю­кокортикоидов, ангиотензином, регулирующим продукцию альдо­стерона, ренином, стимулирующим продукцию ангиотензина , а также с гипоталамическими рилизинг-гормонами. В некоторых случаях появлялись гормоны с высокоспециализированными функ­циями, в главные задачи которых не входила регуляция продук­ции других гормонов. Так обстоит дело с регулирующим пигмент­ный обмен МСГ и окситоцином, участвующим в регуляции сокра­щения матки. Как правило, гормоны играют и дополнительную роль. Это положение иллюстрируется значением ЛГ, ФСГ и ХГЧ в регуляции отдельных сторон нормального менструального цикла и/или беременности. Тем не менее число тканей-мишеней для гормонов этих классов по большей части ограничено. В большин­стве случаев эти тропные гормоны активируют аденилатциклазу, но некоторые из них (ангиотензин, соматостатин, окситоцин), по-видимому, действуют другим путем.

ГОРМОНЫ, РЕГУЛИРУЮЩИЕ МИНЕРАЛЬНЫЙ И ВОДНЫЙ ОБМЕН

Альдостерон, вазопрессин, ПТГ, кальцитонин и витамин D явля­ются гормонами, которые по большей части приобрели специфи­ческие функции в регуляции уровня ионов и воды. Механизмы их действия разнообразны, но распространенность тканей-мишеней для каждого класса весьма ограничена. Однако это не единственные гормоны, влияющие на обмен жидкостей и электролитов; на него могут влиять, например, и глюкагон, и глюкокортикоиды, и катехоламины.

ГОРМОНЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ФУНКЦИЮ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Гормоны, влияющие на сердечно-сосудистую и дыхательную сис­темы, как правило, обладают также другими важными метаболи­ческими эффектами. Многие элементы этих систем преимущест­венно контролируются ЦНС, изменяясь под действием катехол­аминов и ацетилхолина, высвобождаемых нервными окончаниями. Конечно, выделяемый мозговым слоем надпочечников адреналин также может оказывать a- и b-адренергическое действие на сер­дечно-сосудистую и дыхательную системы. Глюкокортикоиды, эстрогены, глюкагон, простагландины и другие гормоны в свою очередь оказывают соответствующее действие. Ангиотензин, о ко­тором уже упоминалось в связи с его способностью регулировать обмен электролитов через стимуляцию продукции альдостерона, является и наиболее мощным из известных сосудосуживающих агентов, и его продукция регулируется ренином. Брадикинин — наиболее мощный из известных сосудорасширяющих факторов — образуется из белка-предшественника под влиянием фермента калликреина, который может также регулировать выделение ре­нина.

ГОРМОНЫ РАЗВИТИЯ

Центром обсуждения до сих пор служила главным образом регу­ляция гомеостаза у зрелых организмов. Однако гормоны играют решающую роль и в репродуктивной биологии, а также в про­цессах постнатального роста и развития. Действительно, большин­ство упомянутых гормонов оказываются важными на определен­ных стадиях развития. В некоторых случаях (например, в отно­шении СТГ) не ясно, необходим ли вообще гормон в зрелом организме, даже если его метаболические эффекты позволяют от­нести его к группе гормонов, влияющих на межуточный обмен.



 

Народные методы и средства

История и основы медицины

 

ВНИМАНИЕ !!!

Перед употреблением любых упомянутых на сайте лекарственных средств или применением конкретных методик лечения - необходимо проконсультироваться с лечащим врачом.