Izlučivanje hormona iz ćelija proizvođača. Pregled literature

Određeni broj hormona proizvodi se kombinacijom stanica ili pojedinačnim ćelijama koje nisu anatomski organizirane u obliku žlijezde. Ove ćelije se nalaze u različitim tkivima i organima (slika 27-1). To uključuje neurosekretorne ćelije hipotalamusa, endokrine ćelije otočića Langerhans pankreas (a-, b-, d-ćelije), endokrine ćelije gastrointestinalnog trakta (proizvode gastrin, glukagon, motilin, sekretin, somatostatin, holecistokinin, gastrin-oslobađajući hormon), intersticijske ćelije bubrega (proizvode PgE 2 i eritropoetin ), intersticijske ćelije Leydig testisi (koji proizvode androgene), folikularne ćelije jajnika (tvore estradiol, estron, estriol, Pg) i njegovo žuto telo (proizvode progesteron i estrogene), kardiomiociti desnog atrija (sintetizuju atriopeptin - natriuretski faktor), endokrine ćelije, plućne ćelije (ciproduktionice) bombesin, Pg, leucin-enkefalin), epitelne ćelije timusa (timusa) koje proizvode peptidne hormone timopoetin i timozin.

Hormone

Pojam „hormon“ označava biološki aktivnu supstancu koju ćelije luče u unutrašnje okruženje organizma, a koja se vezuje za receptore ciljnih ćelija i menja način njihovog funkcionisanja. Dakle, hormoni djeluju kao regulatori ćelijske aktivnosti.

Hormoni uključuju biološki aktivne tvari koje proizvode endokrine stanice.

U širem smislu, hormoni su i neke druge biološki aktivne supstance: one koje proizvodi imuni sistem, faktori rasta, citokini.

Hemijska struktura biološki aktivnih supstanci je različita. Njihove glavne klase su: oligopeptidi (na primjer, neuropeptidi), polipeptidi (na primjer, insulin), glikoproteini (na primjer, TSH), steroidi (na primjer, aldosteron i kortizol), derivati ​​tirozina (na primjer, tiroidni hormoni koji sadrže jod : trijodtironin - T 3 i tiroksin - T 4), derivati ​​retinoične kiseline, eikozanoidi (na primjer, Pg i prostaciklini).

Hormonski receptori i sekundarni glasnici

Hormonski receptor - proteinski molekul koji se nalazi na površini citoleme, u citoplazmi ili u jezgru, koji specifično stupa u interakciju s određenim hormonom i prenosi signal drugim medijatorima. Za više informacija o receptorima i hormonima, pogledajte odjeljak Međućelijski informacijski signali u poglavlju 4, Patologija ćelije, i dodatku u Glosaru pojmova.

Opcije za djelovanje hormona na ciljne stanice

Prema udaljenosti od ćelije koja proizvodi hormon do ciljne ćelije, razlikuju se endokrine, parakrine i autokrine varijante regulacije.

Endokrine, ili udaljeni regulacija. Lučenje hormona se dešava u unutrašnjem okruženju. Ćelije – mete mogu biti proizvoljno udaljene od endokrine ćelije. Primjer: sekretorne ćelije endokrinih žlijezda, hormoni iz kojih ulaze u opću cirkulaciju.

parakrina regulacija. Proizvođač biološki aktivne supstance i ciljna ćelija nalaze se jedan pored drugog. Molekuli hormona stižu do cilja difuzijom u međućelijskoj tvari. Na primjer, u parijetalnim stanicama želučanih žlijezda lučenje H+ stimulirano je gastrinom i histaminom, dok su somatostatin i Pg koje luče susjedne stanice potisnute.

Autokrini regulacija. U autokrinoj regulaciji, ćelija koja proizvodi hormon ima receptore za isti hormon (drugim rečima, ćelija koja proizvodi hormon je istovremeno i njena meta). Primjeri: endotelini koje proizvode endotelne stanice i djeluju na te iste endotelne stanice; T-limfociti koji luče interleukine koji ciljaju različite stanice, uključujući T-limfocite.

Hormonski znaci. Klasična definicija hormona predviđa prisustvo specijaliziranog organa koji proizvodi ovaj hormon (endokrina žlijezda), udaljenost njegovog djelovanja (tj. transport krvotokom) i sposobnost izazivanja specifičnog efekta u ciljnim tkivima pri niskim koncentracijama. u krvi. Trenutno, samo treća karakteristika hormona ostaje nepokolebljiva. Brojna istraživanja su utvrdila da se fiziološke koncentracije hormona u krvi kreću od 10-6 do 10-12 mol/l. Prve dvije karakteristike su revidirane i sada se tumače mnogo šire.
Pokazalo se da se hormoni mogu sintetizirati ne samo u endokrinim žlijezdama. Široko korištene imunocitokemijske metode omogućile su otkrivanje određenih hormona u centralnom nervnom sistemu, gastrointestinalnom traktu i drugim tkivima tijela. Štaviše, detaljno je proučavan i opisan takozvani APUD-sistem, koji je difuzno lociran u ćelijama tela koje proizvode određene hormone. Tako je dovedena u pitanje jedinstvenost endokrinih žlijezda kao zasebnih proizvođača hormona. Pokazalo se, na primjer, da kod hipofizektomiranih životinja određeni hormoni prednje hipofize nastavljaju cirkulirati u krvi, iako u malim količinama. Hormoni hipotalamusa - liberini i

stagini se nalaze u velikim količinama u pankreasu, crijevima itd. Naravno, uloga svake endokrine žlijezde je vitalna, a drugi izvori njenih hormona mogu samo u vrlo rijetkim slučajevima nadoknaditi nedostatak potonjih kada se uklone. Ipak, prisutnost hormona u neendokrinim tkivima je utvrđena činjenica i zahtijeva dubinsko proučavanje njihovih funkcija.
Osim toga, posljednjih desetljeća identificirana je velika grupa biološki aktivnih spojeva koji se ne sintetiziraju u klasičnim endokrinim žlijezdama, ali se po svojim svojstvima mogu pripisati grupi označenoj konceptom "hormoni". Primjeri su hormoni imunološkog sistema, faktori rasta slični insulinu (IGF-1, IGF-II), endorfini, enkefalini, leukotrieni itd.
Trenutno se razmatra i udaljenost djelovanja hormona kao neophodnog kriterija. Obavezno korištenje protoka krvi za prijenos hormonalnih informacija do ciljnih stanica uočeno je, na primjer, u transportu hormona hipotalamusa do prednje hipofize. Međutim, udaljenost između ove dvije formacije je tako mala, a prisustvo oslobađajućih hormona u krvi portalnih vena hipofize je tako kratkotrajno da je "daljina djelovanja" u ovom slučaju čisto uvjetna. Još više otkriva korištenje intraorganskog kapilarnog sistema za razmjenu hormonskih signala između različitih ćelija iste endokrine žlijezde. Ovakva komunikacija je prikazana između a-, (3- i 6-ćelija Langerhansovih otočića pankreasa, raznih tropskih elemenata adenohipofize, ćelija tri kortikalne zone i medule nadbubrežne žlijezde. Alternativni putevi transporta hormona koji sintetizirani u neuronima hipotalamusa, dostižu srednju eminenciju i stražnju hipofizu duž nervnih vlakana. Štaviše, hemijske, uključujući hormonalne, informacije se mogu prenijeti na susjedne ćelije direktno kroz tkivo tečnost koja ispunjava međućelijski prostor, ili kroz međućelijske praznine.
Broj biološki aktivnih supstanci uključenih u porodicu hormona se višestruko povećao i stalno se obnavlja zahvaljujući novootkrivenim (uglavnom peptidnim) spojevima. To je olakšano razvojem metoda za određivanje aminokiselinske sekvence proteina i peptida i, u većoj mjeri, metoda za određivanje nukleotidne sekvence, koje su poslužile kao osnova za proučavanje gena koji kodiraju biosintezu proteina i peptidnih hormona. . Trenutno se kreiraju kompjuterske banke podataka o strukturi novootkrivenih hormona i jedinjenja sličnih hormonima. Opseg ćelijskih elemenata koji proizvode hormone značajno je proširen.
Sa modernih pozicija, sa određenim stepenom konvencionalnosti, hormon se može okarakterisati kao endogeno hemijsko jedinjenje koje izaziva specifičnu biohemijsku ili biofizičku reakciju u ciljnoj ćeliji u veoma niskim koncentracijama vezivanjem za specifični receptorski protein i prenoseći regulatorni signal na intracelularni efektori direktno ili preko sistema „drugih glasnika” i niza enzimskih reakcija.

1. Gasifikacija hormona

Vremenom, drugi hormoni hipofize (prolaktin, hormon rasta, (3-lipotropin) nemaju o njima zavisne endokrine žlezde. Međutim, treba imati na umu da se pod uticajem hormona rasta u jetri i drugim organima sintetišu somatomedini , koji imaju i hormonska svojstva .U ćelijskim kulturama je pokazano da GH ubrzava i
sekret insulgije - drška pankreasa. Pored "klasičnih" žlezda unutrašnjeg lučenja - hipofize, štitne žlezde, nadbubrežne žlezde. gonade, Langerhansova otočića pankreasa, kako se otkrivalo sve više novih hormona i hormonskih spojeva, drugi organi su se počeli klasificirati kao enlokgene formacije. Hipotalamus luči neurohormone: liberine i statine koji ulaze u krvotok vena hipofize, timusa i epifize, koji također stvaraju i luče vlastite hormone u vaskularni sistem, pa čak i u bubrege i jetru, proizvode renin i somatomedini se s pravom mogu nazvati unutarnjim izlučivanjem žlijezda, bez obzira na obavljanje njihovih neendokrinih funkcija. Aktivni endokrini organ je gastrointestinalni trakt (GIT); proizvodi veliki broj takozvanih gastrointestinalnih hormona - gastrin, holecistokinin, sekretin, vazoaktivni intestinalni peptid (VIP), somatostatin. bombesin, supstanca P, neurotenzin itd. Sve ove supstance mogu ući i u krvotok. Mnogi od njih se nalaze u različitim dijelovima nervnog sistema, gdje djeluju kao neurotransmiteri i neuromodulatori.
K. gasifikacija hormona u zavisnosti od načina njihove isporuke do ciljnih ćelija:

• hormoni koji se transportuju klasičnim endokrinim putem, tj. iz endokrinih organa s krvlju (hormoni hipofize, periferne endokrine žlijezde);
• hormoni koji svoje djelovanje sprovode na parakrini način, kada izlučeni hormon djeluje na susjedne stanice intraorganskom mikrocirkulacijom ili direktno kroz međućelijsku tekućinu;
• hormoni koji djeluju na njihovu ćeliju proizvođača (autokrini put);
• hormoni koje luče nervni završeci na neurokrinskom putu i vrše regulatorne efekte (noradrenalin, serotonin, acetilholin). Ova vrsta regulacije zastupljena je u tijelu vrlo široko, uključujući i endokrini sistem (hipotalamus, stražnja hipofiza).

Na primjer, neki hormoni parakrinog ili neurokrinog djelovanja određuju se u općoj cirkulaciji i također vrše svoje djelovanje kroz endokrini put. Dakle, hormon gastrointestinalnih ćelija se distribuira endokrino-cirkulatornim, parakrinim „lokalnim i neuralnim putevima. Somatostatin se, na primer, u centralnom nervnom sistemu može smatrati neurotransmiterom, u sistemu portalne vene hipofize kao klasičnim hormonom, a u pankreasu, želucu i crijevima kao parakrini regulator.
biosinteza hormona. Osobine sinteze hormona određene su njihovom hemijskom strukturom. Proteini i peptidni hormoni, kao i svi drugi proteini, sintetiziraju se na ribosomima čitanjem informacija iz odgovarajuće mRNA. Po pravilu, primarni peptidni lanac je mnogo napredniji od budućeg hormona. Sadrži niz fragmenata aminokiselina koji se odcjepljuju dok se početni peptidni lanac, nazvan preprohormon, pretvara u konačni oblik hormona. Tokom takozvane obrade, preprohormon se pretvara u prohormon, oslobađajući se od sekvence aminokiselina koja je omogućila prodiranje molekula kroz endoplazmatske membrane. Zatim dolazi do cijepanja drugih dijelova molekule i konačni proizvod se oslobađa u krvotok ili se koncentrira u sekretornim granulama.

Hormoni su biološki aktivni spojevi koje u krvi proizvode endokrine žlijezde i utiču na metabolizam. Poznato je više od 50 hormona. 10 - 10 mmol / l - fiziološka koncentracija hormona. -6 -

Lučenje hormona stimuliše se spoljašnjim i unutrašnjim signalima koji ulaze u CNS. Signali ulaze u hipotalamus, gdje stimulišu sintezu oslobađajućih hormona: liberina (7), statina (3). Oslobađajući hormoni stimulišu ili inhibiraju sintezu tropskih hormona hipofize, koji stimulišu sintezu i lučenje hormona endokrinih žlezda. Promjena koncentracije metabolita u ciljnim stanicama potiskuje sintezu hormona, djelujući na endokrine žlijezde ili na hipotalamus. Sintezu tropskih hormona potiskuju hormoni perifernih žlijezda.

Osobine djelovanja hormona na organe i tkiva - udaljenost, visoka biološka aktivnost od 10 M, specifičnost, djelovanje na ciljne organe, ciljni organi imaju receptore (glikoproteine). -7 Inzulinski receptor

Konačni efekti djelovanja hormona su promjena permeabilnosti ćelijskih membrana, promjena aktivnosti intracelularnih enzima, promjena intenziteta sinteze proteina (kroz regulaciju njihove sinteze).

Brzina oslobađanja hormona se mijenja tokom dana (cirkadijalni ritmovi). Više hormona se oslobađa zimi, manje ljeti. Postoje starosne karakteristike lučenja hormona. Lučenje hormona može se promijeniti u bilo kojoj dobi, što dovodi do metaboličkih poremećaja i razvoja patologije. Nedostatak tiroksina dovodi do kretenizma, višak - do toksične strume. Nedostatak inzulina dovodi do razvoja dijabetes melitusa, višak dovodi do hiperinzulinizma.

Poremećaji u hormonskoj regulaciji mogu nastati kao posljedica poremećaja u višoj neurohormonskoj regulaciji aktivnosti endokrine žlijezde (poremećaj kontrole), zbog direktnog oštećenja žlijezde (infekcija, tumor, intoksikacija, trauma), kao manifestacija nedostatak supstrata (poremećena je sinteza hormona). kao narušavanje lučenja, transporta hormona, usled promene uslova delovanja hormona (elektrolitsko okruženje tkiva), poremećaji receptora: - pojava antitela na receptore, - u odsustvu ili nedostatku receptora, - u slučaju poremećaj regulacije receptora, uz pojačano izlučivanje hormona (urinom, žuči).

Hiposekrecija hormona zavisi od genetskih faktora (nedostatak enzima za sintezu hormona), faktora ishrane (hipotireoza usled nedostatka joda u ishrani), toksičnih faktora (nekroza kore nadbubrežne žlezde pod dejstvom derivata insekticida), imunoloških faktora (pojava antitela). koji uništavaju žlezdu), prisustvo infekcije, tuberkuloze, tumora.

Hipersekrecija hormona kod hormonski aktivnih tumora (akromegalija s tumorom hipofize), kod autoimunih procesa (sa tireotoksikozom).

Poluživot - vrijeme postojanja hormona u krvi adrenalin postoji u krvi sekundama, steroidnih hormona - satima, hormona štitnjače - danima. U perifernim tkivima neki hormoni se pretvaraju u aktivnija jedinjenja.

Klasifikacija hormona po mjestu proizvodnje, po hemijskoj prirodi, po uticaju na metabolizam, po vrsti humoralnog uticaja.

Klasifikacija hormona prema njihovom dejstvu na metabolizam U odnosu na metabolizam proteina razlikuju se katabolici i anabolici. Prema učinku na metabolizam ugljikohidrata - hiperglikemijski i hipoglikemijski. U odnosu na metabolizam lipida - lipolitički i lipogenetski.

Klasifikacija hormona prema vrsti humoralnog uticaja Hormonski uticaj. Iz ćelije proizvođača, hormon ulazi u krv i protokom krvi se približava ciljnom organu, djelujući na daljinu. parakrini uticaj. Iz ćelije proizvođačke, hormon ulazi u ekstracelularni prostor i djeluje na ciljne stanice koje se nalaze u blizini. Izokrini uticaj. Iz ćelije proizvođača, hormon ulazi u ekstracelularni prostor i u ciljnu ćeliju koja je u bliskom kontaktu s njim. neurokrini uticaj. Hormon se luči u sinaptičku pukotinu. autokrini uticaj. Ćelija proizvođač je ujedno i ciljna ćelija.

Klasifikacija hormona prema hemijskoj prirodi Proteini: jednostavni - insulin, hormon rasta, složeni - TSH, FSH, Peptidi: vazopresin, oksitocin, glukagon, tireokalcitonin, ACTH, somatostatin. Derivati ​​AMK: adrenalin, tiroksin. Steroidni hormoni. Derivati ​​masnih kiselina: prostaglandini.

Klasifikacija hormona prema lokalizaciji receptora Hormoni koji se vezuju za intracelularne receptore u ciljnim ćelijama. To uključuje steroide i hormone štitnjače. Svi su lipofilni. Nakon sekrecije, vezuju se za transportne proteine, prolaze kroz plazma membranu i vezuju se za receptor u citoplazmi ili jezgru. Formira se hormonsko-receptorski kompleks. Prenosi se u jezgro, stupa u interakciju sa DNK, aktivirajući ili inhibirajući gene, što dovodi do indukcije ili represije sinteze proteina, promjene količine proteina (enzima). Glavni efekat se postiže na nivou transkripcije gena.

Mehanizam djelovanja lipofilnih hormona Sekrecija hormona Vezivanje za transportne proteine ​​Transport preko plazma membrane Vezivanje za receptor u citoplazmi ili jezgru Formiranje kompleksa hormon-receptor Transport kompleksa do jezgra Interakcija sa DNK Indukcija sinteze proteina Promjena u količina proteina (enzima) Aktivacija gena Inhibicija gena Represija sinteze proteina

Hormoni koji se vezuju za receptore na površini ćelije su rastvorljivi u vodi, proteinske prirode, hormon deluje na receptor, a zatim delovanje ide preko sekundarnih medijatora: c. AMF, c. HMF, kalcijum, inozitol-3-fosfat (I-3-P), diacilglicerol (DAG). Ovako rade hormoni: hormon rasta, prolaktin, insulin, oksitocin, faktor rasta nerava.

Ciklični nukleotidi su univerzalni posrednici djelovanja različitih faktora na stanice i tijelo. ATP c. AMP + FFn GTP GMF + FFn gvanilat ciklaza adenilat ciklaza

Adenilat ciklaza ima dvije podjedinice: receptorsku, katalitičku. Hormon stupa u interakciju sa podjedinicom receptora, koja prevodi katalizator u aktivno stanje.

G protein je ugrađen u membranu i u kombinaciji sa ionima magnezija i GTP aktivira adenilat ciklazu. Konverzija signala pomoću G-proteina

Hormonski receptor, protein G, adenilat ciklaza - 3 nezavisna proteina koja su funkcionalno povezana.

c. AMP je drugi glasnik za ACTH, TSH, FSH, LH, MSH, vazopresin, kateholamine, glukagon, paratiroidni hormon, kalcitonin, sekretin, tiroliberin, lipotropin.

Hormoni koji inhibiraju adenilat ciklazu acetilholin, somatostatin, angiotenzin II, fosfodiesterazu kataliziraju konverziju cikličkih nukleotida u neciklične 5-nukleozid monofosfate.

Gvanilat ciklaza je enzim koji sadrži hem. NO, kada je u interakciji sa hemom gvanilat ciklaze, potiče brzo stvaranje c. HMF, koji smanjuje snagu srčanih kontrakcija. c. GMP djeluje preko protein kinaze.

Mehanizam djelovanja Sadržaj kalcijuma u ćelijama je mali. 1. Hormon deluje na G receptor - Ca protein ulazi u ćeliju Ca deluje na aktivnost enzima, jonske pumpe, kanale propusnosti.

2. Mehanizam djelovanja: Ca-kalmodulin Inicijacija fosforilacija proteina protein kinaze

Ca-kalmodulin kompleks mijenja aktivnost enzima na dva načina: 1. kroz direktnu interakciju sa ciljnim enzimom, 2. kroz protein kinazu aktiviranu ovim kompleksom. aktivira adenilat ciklazu samo pri niskim koncentracijama kalcija, a daljnjim povećanjem koncentracije kalcija adenilat ciklaza se inhibira. sposoban da aktivira fosfodiesterazu sisara.

Enzimi regulisani Ca-kalmodulin adenilat ciklazom, fosfodiesterazom, glikogen sintazom, gvanilat ciklazom, piruvat kinazom, piruvat dehidrogenazom, piruvat karboksilazom, fosfolipazom A 2, miozin kinazom. Ca-kalmodulin je drugi glasnik vazopresina i kateholamina.

Fosfatidilinozitol-4,5-bisfosfat, prekursor dvaju sekundarnih glasnika (diacilglicerol, inozitol-3-fosfat), nalazi se na unutrašnjoj strani plazma membrane i podliježe hidrolizi kao odgovor na signal iz receptora.

Diacilglicerol i inozitol-3-fosfat su sekundarni prenosioci vazopresina, bradikinina, angiotenzina II i serotonina.

Inozitol-3-fosfat povećava koncentraciju kalcijuma: 1. kalcijum se oslobađa iz endoplazmatskog retikuluma ćelije, mitohondrija, 2. reguliše ulazak kalcijuma kroz kanal.

Diacilglicerol povećava afinitet protein kinaze C i kalcijuma. Protein kinaza C fosforilira mnoge proteine. Diacilglicerol je drugi glasnik za: ACTH, serotonin, LH.

U strukturi membranskih receptora razlikuju se 3 funkcionalno različita mjesta 1. Omogućava prepoznavanje i vezivanje hormona. 2. Transmembranski. 3. Citoplazmatski region. U inzulinu je to tirozin kinaza.

Prostaglandini su hidroksilirani produkti konverzije polinezasićenih masnih kiselina. su hormoni tkiva, nisu pravi hormoni, ali služe kao drugi glasnici, sastoje se od 20 atoma ugljika i uključuju ciklopentanski prsten. U ljudskom tijelu postoji 14 prostaglandina.

U zavisnosti od strukture petočlanog prstena, prostaglandini se dele u 4 grupe: A, B, E, F. Broj dvostrukih veza je naznačen indeksom: PHA 1 Supstrat za stvaranje prostaglandina je arahidonska kiselina. Inhibitori biosinteze prostaglandina: grupa salicilne kiseline, sulfonamidi.

Biološka uloga prostaglandina podstiče kontrakciju materice tokom porođaja, antiadhezivno dejstvo, sprečava trombozu, proinflamatorno dejstvo, antilipolitički efekat, insulinu sličan efekat na metabolizam glukoze u masnom tkivu, reguliše bubrežni protok krvi, povećava diurezu, PGE i PHF opušta respiratorne mišiće, sedativno dejstvo, povećava kontraktilni kapacitet miokarda, antisekretorno dejstvo, antiulcerogeno dejstvo, medijatori groznice

Upotreba prostaglandina kod astme, za liječenje krvnih ugrušaka, za snižavanje krvnog tlaka, za stimulaciju porođaja.

Tromboksani se sintetiziraju u - trombocitima, - moždanom tkivu, - plućima, - slezeni, - bubrezima. uzrok: - agregacije trombocita, - snažnog vazokonstriktornog efekta

Prostaciklini se sintetišu u: - vaskularnom endotelu, - miokardu, - materici, - želučanoj sluznici.

Leukotrieni doprinose kontrakciji glatkih mišića respiratornog trakta, gastrointestinalnog trakta, regulišu vaskularni tonus i imaju vazokonstriktivni efekat. Glavni biološki efekti leukotriena povezani su s upalom, alergijama, anafilaksijom i imunološkim odgovorima.

Hormoni proteinske i peptidne strukture hormoni hipofize, hormoni pankreasa, hormoni hipotalamusa. tiroidni hormoni, paratiroidni hormoni.

Hemijska priroda hormona prednje hipofize STH je protein, TSH je glikoprotein, ACTH je peptid, HTG: prolaktin je protein, FSH je glikoprotein, LH je glikoprotein. β-lipotropin je peptid.

Anabolički somatotropni hormon: stimuliše sintezu DNK, RNK, proteina, pojačava propusnost ćelijskih membrana za AMK, pojačava ugradnju AMK u protoplazmatske proteine, smanjuje aktivnost intracelularnih proteolitičkih enzima, daje energiju za sintetičke procese, pojačava oksidaciju masti, uzrokuje hiperglikemiju, koja je povezana s aktivacijom, a zatim, s iscrpljivanjem otočnog aparata, stimulira mobilizaciju glikogena, povećava glukoneogenezu. pod uticajem STH povećava se period rasta kostiju, stimuliše se deoba ćelija i formiranje hrskavice.

Regulacija sinteze hormona rasta Regulacija sekrecije hormona rasta putem povratne sprege vrši se u ventromedijalnom jezgru hipotalamusa. Somatoliberin je stimulirajući regulator lučenja. Somatostatin je inhibitorni regulator koji inhibira mobilizaciju kalcija. Efekat stimulacije rasta GH je posredovan IGF-1 (inzulinu sličan faktor rasta 1), koji se formira u jetri. IGF-1 reguliše lučenje GH tako što inhibira oslobađanje somatoliberina i stimuliše oslobađanje somatostatina. Pojedinci sa nedostatkom IGF-1 nemaju sposobnost normalnog rasta.

Potiče lučenje hormona rasta hipoglikemija, unos viška proteina u organizam, estrogena, tiroksina. Oslobađanje STG olakšavaju: fizička aktivnost, san (u prva 2 sata nakon uspavljivanja).

Suzbijaju lučenje hormona rasta viška ugljikohidrata i masti u hrani, kortizola. S nedostatkom hormona rasta javlja se hipofizni patuljast (patuljastost).

Akromegalija nastaje ako se nakon puberteta uoči višak hormona rasta (nakon prekomjernog rasta epifizne hrskavice).

Glikoprotein tireotropnog hormona, molekulske težine oko 30.000, sintezu i sekreciju TSH kontroliše tiroliberin, vezuje se za receptore plazma membrane i aktivira adenilat ciklazu, TSH stimuliše sve faze biosinteze i lučenja trijodtironina (trijodtironina) i 4T stimuliše sinteza proteina, fosfolipida i nukleinskih kiselina u stanicama štitnjače.

Adrenokortikotropni hormon (ACTH) peptid, sintezu i lučenje ACTH kontroliše kortikoliberin, reguliše endokrine funkcije nadbubrežnih žlezda, ACTH stimuliše sintezu i lučenje kortizola.

ACTH stimuliše: 1. unos LDL-a, 2. hidrolizu uskladištenih estera holesterola u korteksu nadbubrežne žlezde i povećanje količine slobodnog holesterola, 3. transport holesterola u mitohondrije, 4. vezivanje holesterola za enzime koji ga pretvaraju u pregnenolon.

Glikoprotein luteinizirajućeg hormona (LH), proizvodnju LH reguliše gonadoliberin, reguliše sintezu i lučenje polnih hormona i gametogenezu, vezuje se za specifične receptore na plazma membranama i stimuliše stvaranje progesterona u ćelijama žutog tela i testosterona. Uloga Leydigovih ćelija od intracelularnog signala LH djelovanja igra c. AMF.

FSH glikoprotein, proizvodnju FSH reguliše gonadoliberin, reguliše sintezu i lučenje polnih hormona i gametogenezu, stimuliše lučenje estrogena u jajnicima.

Prolaktin protein, proizvodnju prolaktina reguliše prolaktoliberin, učestvuje u pokretanju i održavanju laktacije, održava aktivnost žutog tela i proizvodnju progesterona, utiče na rast i diferencijaciju tkiva.

β-lipotropin peptid, djeluje preko c. AMP ima mobilizirajuće masti, kortikotropno, melanocit-stimulirajuće djelovanje, ima hipokalcemijsku aktivnost i djeluje slično inzulinu.

Vasopresin i oksitocin se sintetiziraju u neuronima hipotalamusa, vežu se za proteine ​​neurofizina i transportuju do neurosekretornih granula hipotalamusa, zatim duž aksona do stražnje hipofize, gdje dolazi do postribosomalnog završetka. Hormoni posteriorne hipofize

Stimulator vazopresin adenilat ciklaze: c. AMP se formira u membrani epitela bubrežnih tubula, zbog čega se povećava propusnost vode, povećava se krvni tlak zbog stimulacije kontrakcije glatkih mišića krvnih žila, pomaže u smanjenju diureze zbog djelovanja na tubularni aparat nefrona i povećava reapsorpcija vode.

Diabetes insipidus nastaje zbog kršenja: sinteze, transporta, lučenja vazopresina. Kod bolesti sa urinom gubi se do 40 litara vode dnevno, javlja se žeđ. Diabetes insipidus se javlja sa atrofijom zadnje hipofize. Parkhanov sindrom nastaje zbog povećanog lučenja vazopresina. povećava se reapsorpcija vode u bubrezima, pojavljuje se edem.

Oksitocin stimuliše kontrakcije glatkih mišića materice, glatkih mišića crijeva, uretre, stimuliše kontrakciju mišića oko alveola mliječnih žlijezda, podstičući protok mlijeka. Oksitocinaza uništava hormon. Tokom porođaja, njegova aktivnost opada 100 puta.

Hormoni pankreasa Inzulin je prvi hormon za koji je dešifrovana priroda proteina. Dobiven je sintetički. Supstance slične insulinu proizvode se u jetri, bubrezima, endotelu cerebralnih sudova, pljuvačnim žlezdama, larinksu, papilama jezika.

Inzulin je jednostavan protein. Sastoji se od dva polipeptidna lanca: a- i b-. a-lanac sadrži 21 aminokiselinski ostatak, b-lanac - 30. Inzulin se sintetiše kao neaktivni prekursor proinzulina, koji se ograničenom proteolizom pretvara u insulin. Istovremeno, od proinzulina se cijepa C-peptid od 33 aminokiselinske ostatke.

Glavni učinak inzulina je povećanje permeabilnosti ćelijskih membrana za glukozu. Inzulin aktivira: reakciju heksokinaze, sintezu glukokinaze, glikolizu, sve faze aerobnog raspada, pentozni ciklus, sintezu glikogena, sintezu masti iz glukoze. Insulin inhibira: razgradnju glikogena, glukoneogenezu. Insulin je anabolički. podstiče sintezu glikogena, masti, proteina. Ima učinak koji štedi proteine, jer inhibira glukoneogenezu iz aminokiselina.

Ciljni organi insulina i priroda metaboličkog efekta Antikatabolički efekat Anabolički efekat jetra inhibicija glikogenolize i glukoneogeneze aktivacija glikogena i sinteza masnih kiselina masno tkivo inhibicija lipolize aktivacija glicerola i sinteza masnih kiselina inhibicija mišića razgradnja proteina i sinteza proteina inhibicija sinteze proteina . ciljni organ

Glukagon proizvode a-ćelije Langerhansovih otočića, sastoji se od 29 aminokiselina, molekulske težine 3500. Ciljni organi: jetra, masno tkivo. Glukagon djeluje kroz c. AMF. Receptori su membranski lipoproteini.

Biološka uloga glukagona stimuliše fosforolizu glikogena u jetri, stimuliše glukoneogenezu, pojačava lipolizu u masnom tkivu i jetri, povećava glomerularnu filtraciju, ubrzava protok krvi, pospešuje izlučivanje soli, mokraćne kiseline, stimuliše proteolizu, povećava transport AMK, povećava ketogenezu u jetri, smanjuje koncentraciju kalija u jetri.

Somatostatin peptid, inhibira lučenje hormona rasta, inhibira lučenje insulina i glukagona, izolovan iz hipotalamusa, luči se u pankreasu, želucu.

Kateholamini (adrenalin, norepinefrin, dopamin) hormoni medule nadbubrežne žlijezde, derivati ​​tirozina. Ciljni organi: jetra, mišići. Lučenje hormona stimulišu simpatički živci.

Mehanizam djelovanja kroz c. AMP ne prodire u ćeliju kroz promjenu koncentracije jona kalcija. Oba hormona uzrokuju hipertenziju.

Razlike između epinefrina i norepinefrina Adrenalin Slobodni norepinefrin SN 3 grupa Slobodni NH 2 grupa Pobuđuje β-receptore Uzbuđuje α-receptore Širi bronhije Sužava bronhije Proširuje žile mozga, mišiće Sužava žile mozga, mišića Stimulacija, stimulacija mišića uzbuđuje centralni nervni sistem Deluje slabije Tahikardija Bradikardija Opušta glatke mišiće, širi zenicu deluje slabije

Biohemijsko djelovanje adrenalina pospješuje razgradnju glikogena u jetri, uzrokujući hiperglikemiju, pojačava razgradnju glikogena u mišićima, dok povećava koncentraciju mliječne kiseline, stimulira fosforilazu, inhibira glikogen sintazu, inhibira lučenje inzulina (čuva glukozu za centralnu nervni sistem)

Norepinefrin 4-8 puta slabije od adrenalina djeluje na a-adrenergičke receptore kroz promjenu koncentracije kalcija (utječe na kontrakcije glatkih mišića),

Kateholamini ne prolaze krvno-moždanu barijeru (BBB). Njihovo prisustvo u mozgu objašnjava se lokalnom sintezom. Kod nekih bolesti centralnog nervnog sistema (Parkinsonova bolest) dolazi do kršenja sinteze dopamina u mozgu. DOPA lako prolazi kroz BBB i efikasan je tretman za Parkinsonovu bolest. α-metil-DOPA kompetitivno inhibira DOPA karboksilazu i koristi se za liječenje hipertenzije.

Termin je predložio S. Cohen 1974. godine.

Citokini - grupa proteina sličnih hormonima i peptidi, sa molekulskom težinom od 8 do 90 kDa, često glikozilirani, sintetizovani i izlučeni od strane ćelija imunog sistema i drugih tipova ćelija.

Citokini se razlikuju od hormona samo djelomično: ne proizvode ih endokrine žlijezde, već različite vrste stanica; osim toga, oni kontroliraju mnogo širi raspon ciljnih stanica u odnosu na hormone.

Različite biološke funkcije citokina podijeljene su u grupe [Pertseva T.A., Konopkina L.I. Interferoni i njihovi induktori // Ukrajinski časopis za kemoterapiju. - 2001. _ №2. - S. 62-67.]:

oni upravljaju razvoj i homeostaza imunološkog sistema;

kontroliraju rast i diferencijaciju krvnih stanica (sistem hematopoeze);

učestvuju u nespecifičnim zaštitnim reakcijama organizma, utičući na upalne procese, zgrušavanje krvi, krvni pritisak;

Citokini su uključeni u regulaciju rasta ćelija, diferencijaciju i životni vijek, kao i u kontrolu apoptoze.

Prema strukturi, razlikuje se nekoliko varijanti molekula citokina, od kojih je svaki kodiran vlastitim genima. Citokini se sastoje od jednog ili dva, rjeđe više, polipeptidnih (homo- i heterolognih) lanaca (monomera, dimera, trimera)‚ molekulske težine od 8 do 90 kDa, uglavnom 15-35 kDa. Ogromna većina njih sadrži 4 b-heliksa kao karakterističan strukturni element, a samo nekoliko (IL-1, TNF, transformirajući faktor rasta) karakterizira dominacija b-slojne strukture.

Ćelije koje proizvode citokine

Moguće je razlikovati 3 relativno autonomne grupe ćelija koje proizvode citokine (Tabela 1). Ovo

stromalne ćelije vezivnog tkiva koje proizvode citokine i primarno su odgovorne za hematopoezu;

· monociti/makrofagi, koji su proizvođači citokina – medijatora upale;

limfociti koji proizvode limfokine, koji osiguravaju razvoj antigen-specifične komponente imunološkog odgovora.

Tabela 1.

Glavne vrste ćelija - proizvođači citokina

Sve stanice koje proizvode citokine karakteriziraju vlastiti tip odgovora na aktivacijske utjecaje i priroda aktivatora, kao i vlastiti, iako se značajno preklapajući, skup citokina koje one proizvode (Tablica 1) i procesi koje oni pružaju.

Normalni nivoi proizvodnje citokina stromalnih ćelija nisko U odsustvu štetnih i patogenih faktora, čini se da su stimulansi za proizvodnju ovih citokina kontakti sa hematopoetskim ćelijama. Bakterijski proizvodi značajno pojačavaju proizvodnju ovih citokina, a to se događa ne samo u hematopoetskim organima, već iu žarištima agresije, što dovodi do stvaranja ekstramedularnih žarišta hematopoeze. U uslovima aktivacije epitelne ćelije kože i sluzokože pokazuju sličnu aktivnost.

Proizvodnja citokina (monokina) ćelije mijeloidno-monocitnog porekla izazvane uglavnom pod uticajem bakterijskih produkata. Također ga mogu uzrokovati mnogi metaboliti, sami citokini, peptidni faktori, polielektroliti, kao i kontakti sa okolnim stanicama, procesi adhezije i fagocitoze. Aktivacija citokinskih gena se dešava u monocitima i makrofagima u roku od 1 sata, a u narednih nekoliko sati citokin se već može otkriti u mediju. Među citokinima koje luče ove ćelije, prevladavaju faktori uključeni u razvoj upale. Oni se nazivaju monokines.

Treća grupa ćelija - proizvođači citokina ( limfokini) šminka limfociti. Gotovo sve vrste limfocita su sposobne da luče citokine, ali su njihovi "profesionalni" proizvođači CD4 + pomoćne ćelije. Limfociti u mirovanju ne proizvode humoralne faktore. Aktivacija ćelije se odvija kao rezultat vezivanja receptora i ko-receptora koji prepoznaju antigen. Najraniji od limfokina - IL-2 - pojavljuje se u citoplazmi T ćelija 2 sata nakon stimulacije; preostali limfokini se proizvode mnogo kasnije i određenim redosledom: IL-4 nakon 4 sata, IL-10 nakon 6 sati, IL-9 nakon 24 sata. Vrhunac proizvodnje različitih limfokina varira: 12 sati za IL-2, 48 sati za IL-4 i 5,72 sata za IL-9 i IFNg. Ova sekvenca odražava procese diferencijacije T-pomoćnika.

Citokine počinju da se sintetiziraju u stanicama samo u prisustvu stranog agensa u tijelu. To doprinosi razvoju imunološke reakcije koja štiti postojanost unutrašnjeg okruženja tijela od svega genetski stranog (slika 1).

Rice. jedan.

Jednom oslobođeni od strane stanica koje proizvode, citokini imaju kratak poluživot iz cirkulacije. Do 50% cirkulirajućih citokina se internalizira u roku od 30 minuta. Izlučivanje kataboliziranih citokina iz tijela vrši jetra i bubrezi. Lučenje citokina je kratkotrajan proces. mRNA koja kodira citokine je nestabilna, što u kombinaciji sa kratkim trajanjem transkripcije citokinskih gena dovodi do kratkog trajanja njihove biosinteze. [Kolman J., Ryom K.-G., Vizuelna biohemija, Mir izdavačka kuća, str. 378-379].

Govoreći o karakteristikama citokina, morate uzeti u obzir sljedeće:

1. Jedan citokin može proizvesti više od jednog tipa ćelije;

2. Jedna ćelija može proizvesti više od jednog citokina;

3. Jedan citokin može djelovati na više od jednog tipa ćelije;

4. Više od jednog citokina može inducirati istu funkciju u datom tipu ćelije. [ Drannik G.N. Klinička imunologija i alergologija, MIA, Moskva 2003. str. 98-99.].

Posjedujući širok spektar biološke aktivnosti, određuju ne samo adekvatan nivo imunološkog odgovora, već i regulišu interakciju glavnih bioloških integrativnih sistema tijela - nervnog, imunološkog i endokrinog.

Citokini su međusobno povezani i čine integralni sistem interakcijskih elemenata – citokinsku mrežu.

Hormoni su biološki aktivni spojevi koje u krvi proizvode endokrine žlijezde i utiču na metabolizam.

Mehanizam regulacije djelovanja hormona zasniva se na negativnoj povratnoj sprezi.

Regulacija djelovanja hormona

Osobine djelovanja hormona na organe i tkiva

Krajnji efekti hormona

Brzina oslobađanja hormona se mijenja tokom dana (cirkadijalni ritmovi).

Može doći do hormonske neravnoteže

Hiposekrecija hormona zavisi od

Hipersekrecija hormona

Ciljni organ je u stanju da veže hormon i da na njega odgovori specifičnom promenom funkcije.

Poluživot - vrijeme kada hormon postoji u krvi

Klasifikacija hormona

Klasifikacija hormona prema njihovom učinku na metabolizam

Klasifikacija hormona prema vrsti humoralnog uticaja

Klasifikacija hormona prema hemijskoj prirodi

Klasifikacija hormona prema lokalizaciji receptora

Lipofilni hormonski receptori

Mehanizam djelovanja lipofilnih hormona

Mehanizam djelovanja hormona na procese transkripcije i sinteze proteina na primjeru tiroksina

Mehanizam djelovanja lipofilnih hormona

Hormoni koji se vezuju za receptore na površini ćelije

Princip djelovanja hidrofilnih hormona

Mehanizam djelovanja hidrofilnih hormona

Ciklični nukleotidi su univerzalni posrednici djelovanja različitih faktora na stanice i tijelo.

Adenilat ciklaza ima dvije podjedinice:

Mehanizam djelovanja

Dijagram strukture protein kinaze

G protein je ugrađen u membranu i u kombinaciji sa ionima magnezija i GTP aktivira adenilat ciklazu.

Hormonski receptor, protein G, adenilat ciklaza - 3 nezavisna proteina koja su funkcionalno povezana.

cAMP je drugi glasnik za

Hormoni koji inhibiraju adenilat ciklazu

Gvanilat ciklaza je enzim koji sadrži hem.

Kalcijum je sekundarni glasnik za

Mehanizam djelovanja

Mehanizam djelovanja

Kalmodulin je protein koji vezuje kalcijum.

Sa-kalmodulinski kompleks

Enzimi regulisani Ca-kalmodulinom

Fosfatidilinozitol-4,5-bisfosfat

Formiranje diacilglicerola i inozitol-3-fosfata

Diacilglicerol i inozitol-3-fosfat su drugi prenosioci

Mehanizam djelovanja

Inozitol-3-fosfat

diacilglicerol

Postoje 3 funkcionalno različita regiona u strukturi membranskih receptora

Načini i mehanizmi transmembranskog provođenja hormonskog signala

Prostaglandini su hidroksilirani produkti konverzije polinezasićenih masnih kiselina.

U zavisnosti od strukture petočlanog prstena, prostaglandini se dijele u 4 grupe:

Biološka uloga prostaglandina

Upotreba prostaglandina

Biosinteza eikozanoida

Sinteza eikozanoida

Tromboksani

Prostaciklini

Djelovanje prostaciklina

Leukotrieni

Hormoni proteinske i peptidne strukture

Hormoni hipotalamusa

Hemijska priroda hormona prednje hipofize

hormon rasta

Regulacija sinteze GH

Poticaji lučenja GH

Suzbijaju lučenje GH

Gigantizam se razvija ako je proizvodnja hormona rasta povećana u djetinjstvu.

Akromegalija nastaje ako se nakon puberteta uoči višak hormona rasta (nakon prekomjernog rasta epifizne hrskavice).

Hormon koji stimuliše štitnjaču

Hormoni štitnjače: transport i metabolizam u ćeliji

Adrenokortikotropni hormon (ACTH)

ACTH stimuliše: 1. apsorpciju LDL-a, 2. hidrolizu uskladištenih estera holesterola u nadbubrežnom korteksu i povećanje količine slobodnog holesterola

luteinizirajući hormon (LH)

FSH

Prolaktin

β-lipotropin

Hormoni posteriorne hipofize

vazopresin

Mehanizam djelovanja ADH

Insipidus dijabetesa nastaje zbog:

Oksitocin

Hormoni pankreasa

Insulin

Struktura insulina

Shema sinteze inzulina β-ćelijama pankreasa

Formiranje inzulina iz proinzulina

Glavni učinak inzulina je povećanje permeabilnosti ćelijskih membrana za glukozu.

Shema strukture inzulinskog receptora

Ciljni organi insulina i priroda metaboličkog uticaja

Posljedice nedostatka inzulina

Glukagon

Biološka uloga glukagona

Somatostatin

kateholamini (adrenalin, norepinefrin, dopamin)

Sinteza kateholamina

Mehanizam djelovanja

Razlike između epinefrina i norepinefrina

Djelovanje adrenalina

Biohemijsko djelovanje adrenalina