Гормоны – действие, виды

Гормон (от греческого ὁρμή, «толчок») является химическим веществом, которое выпускает клетка, железа или орган в одной части тела, и которое воздействует на клетки в других частях организма. Как правило, только небольшое количество вещества требуется для изменения клеточного метаболизма. В сущности, это химический «посыльный», который переносит сигнал от одной клетки к другой. Все многоклеточные организмы вырабатывают гормональные вещества. У растений их называют также фитогормонами. У животных они часто переносятся кровью. Они реагируют на гормон, когда они вырабатывают специфический рецептор для него. Он связывается с рецептором белка, что приводит к активации механизма передачи сигнала, и в конечном итоге ведет к клеточной реакции определенного типа.

Молекулы выделяются непосредственно в кровь, обычно в окончатые капилляры. Вещества с паракринной функцией диффундируют через промежуточные пространства в близлежащие ткани-мишени.

Различные экзогенные химические соединения, как природные, так и синтетические, имеют гормоноподобные эффекты на людей и животных. Их взаимодействие с синтезом, секрецией, транспортом, взаимосвязью, действием или удалением естественных гормонов в организме может изменить гомеостаз, размножение, развитие, и / или поведение так, как это делают эндогенные гормональные вещества.

Содержание статьи:

1. Видео о гормонах
2. Гормоны как сигналы
3. Взаимодействие с рецепторами
4. Физиология
5. Действие
6. Химические классы
7. Фармакология

Видео о гормонах

Гормоны как сигналы

Гормональная сигнализация включает в себя следующее:

1. Биосинтез определенного гормона в конкретной ткани
2. Хранение и секреция гормонального вещества
3. Транспорт его к клетке-мишени
4. Узнавание за счет связанной клеточной мембраны или внутриклеточного белка-рецептора
5. Трансляция и усиление полученного гормонального сигнала с помощью процесса передачи сигнала. Это вызывает клеточный ответ. Реакция мишеней может быть узнана оригинальными гормон-продуцирующими клетками, что приводит к понижающей регуляции. Это пример гомеостатической отрицательной обратной связи.
6. Деградация гормона.

Гормональные, как правило, представляют собой клетки специализированного типа, находящиеся в пределах конкретных эндокринных желез, например, в щитовидной железе, яичниках и семенниках. Они покидают пределы своих клеток с помощью экзоцитоза или другого средства мембранного транспорта. Иерархическая модель является упрощенным процессом гормональной сигнализации. Получатели гормонального сигнала могут быть одним из нескольких типов клеток, которые находятся в пределах нескольких различных тканей, как в случае с инсулином, который вызывает широкий спектр системных физиологических эффектов. Различные типы тканей также могут по-разному реагировать на тот же гормональный сигнал. Из-за этого гормональный сигнал является сложным, и его трудно анализировать.

Взаимодействие с рецепторами

Большинство инициирует клеточный ответ за счет первоначальной связи либо со специфическими внутриклеточными рецепторами белка, либо с рецепторами белка клеточной мембраны. Клетка может иметь несколько различных рецепторов, которые распознают один и тот же гормон и активируют различные пути передачи сигнала, или клетка может иметь несколько различных рецепторов, которые распознают различные гормональные сигналы и активируют один и тот же биохимический путь.

Для многих гормональных клеток, в том числе для большинства, рецептор является мембранно-связанным и встроен в плазматическую мембрану на поверхности клетки. Взаимодействие обычно вызывает каскад вторичных эффектов в цитоплазме клетки, часто с участием фосфорилирования или дефосфорилирования различных других цитоплазматических белков, а также изменение проницаемости ионных каналов или повышение концентрации внутриклеточных молекул, которые могут действовать в качестве вторичных передатчиков (например, циклический АМФ). Некоторые белковые гормоны также взаимодействуют с внутриклеточными рецепторами, расположенными в цитоплазме или ядре, путем интракринного механизма.

Рецепторы стероидов или расположены внутри клетки в цитоплазме их клетки-мишени. Для связи с рецепторами они должны пересечь клеточную мембрану. Они могут сделать это, потому что являются жирорастворимыми. Сочетание гормон-рецепторного комплекса затем перемещается через ядерную мембрану в ядро клетки, где оно связывается со специфическими ДНК-последовательностями, фактически усиливая или подавляя действие некоторых генов и влияя на синтез белка. Однако, было показано, что не все стероидные рецепторы расположены внутри клетки. Некоторые из них связаны с плазматической мембраной.

Важным фактором, определяющим уровень, на котором клеточные пути сигнальной трансдукции активируются в ответ на сигнал, является эффективная концентрация образовавшихся гормон-рецепторных комплексов. Концентрации гормон-рецепторных комплексов эффективно определяются тремя факторами:

1. Количество молекул гормонального вещества для образования комплекса
2. Количество рецепторных молекул для образования комплекса
3. Сродство между гормоном и рецептором.

Количество молекул гормонального вещества для образования комплекса, как правило, является ключевым фактором в определении уровня, на котором активируются пути передачи сигналов. Количество доступных молекул определяется по концентрации циркулирующего гормона, который в свою очередь зависит от уровня и скорости, с которой он выделяется при биосинтезе клеток. Количество рецепторов на клеточной поверхности рецептора может также варьироваться, как и сродство между гормоном и его рецептором. Метаболиты эстрогена, как правило, имеют значительно более низкое сродство, чем родительские клетки.

Физиология

Большинство клеток способны вырабатывать одну или несколько молекул, которые действуют как сигнальные молекулы для других клеток, изменяя их рост, функции или метаболизм. Классические, вырабатываемые клетками в железах внутренней секреции и упоминавшиеся в этой статье, являются клеточными продуктами, специализированными в качестве регуляторов на общем организменном уровне. Однако они могут также проявлять свое действие только в тех тканях, в которых они производились и были первоначально выпущены.

Скорость биосинтеза и секреции гормонального вещества часто регулируется гомеостатическими механизмами и отрицательной обратной связью. Такой механизм зависит от факторов, которые оказывают влияние на метаболизм и экскрецию гормонов. Таким образом, более высокие концентрации гормональных клеток сами по себе не могут вызвать механизм отрицательной обратной связи. Отрицательная обратная связь должна быть вызвана перепроизводством «эффекта действия» .

Секрецию можно стимулировать и подавлять при помощи:

1. Других гормональных клеток (стимулирующих или запускающих)
2. Концентрации ионов или питательных веществ, а также связывания глобулина
3. Нейронов и умственной активности
4. Изменения окружающей среды, например, света или температуры

Особой группой являются тропные, которые стимулируют выработку гормональных клеток других эндокринных желез. Например, тиреотропный гормон (ТТГ ) вызывает рост и повышение активности другой эндокринной железы, щитовидной железы, и увеличивает выход гормональных веществ щитовидной железы.

Недавно определенным классом являются «гормоны голода»: грелин, орексин и PYY 3-36, а также «гормоны насыщения», например, холецистокинин, лептин, несфатин-1, обестатин.

Чтобы быстро выпустить активные гормональные вещества в кровоток, биосинтезирующие клетки могут производить и хранить их биологически неактивными в виде пре- или прогормонов. Их можно легко превратить в их активные формы гормонального вещества в ответ на определенный стимул.

Считается, что эйкозаноиды действуют в качестве местных.

Действие

У млекопитающих

Они имеют следующее воздействие на организм:

• стимуляция или ингибирование роста
• циклы бодрствование-сон и другие циркадные ритмы
• перепады настроения
• индукция или подавление апоптоза (запрограммированная гибель клеток)
• активация или подавление иммунной системы
• регуляция обмена веществ
• подготовка тела к спариванию, борьбе, бегству и иной деятельности
• подготовка тела к новому этапу жизни, такому как половое созревание, воспитание потомства и менопауза
• контроль репродуктивного цикла
• чувство голода
• сексуальное возбуждение

Гормоны могут также регулировать производство и высвобождение других гормональных клеток. Гормональные сигналы управляют внутренней средой организма через гомеостаз.

Химические классы

Позвоночные гормоны делятся на три химических класса:

• Пептидные гормональные вещества состоят из цепей аминокислот. Примерами небольших пептидных гормональных клеток являются тиролиберин и вазопрессин. Пептиды, состоящие из сотен аминокислот, называют белками. Примеры включают в себя белковые, инсулин и гормон роста. Более сложные белковые имеют углеводную боковую цепь и называются гликопротеиновыми. Лютеинизирующий, фолликулостимулирующий и тиреотропный гормон являются гликопротеиновыми. Существует и другой тип гидрофильных гормонов, называемых непептидными. Несмотря на то, что они не имеют пептидных связей, они ассимилируются как пептидные.
• Липидные и фосфолипидные гормональные вещества происходят из липидов, таких как линолевая кислота, арахидоновая кислота и фосфолипиды. Основными классами являются стероидные, производные от холестерина и эйкозаноидов. Примеры стероидов - это тестостерон и кортизол. Стироловые, такие как кальцитриол, являются гомологичными. Кора надпочечников и половые железы являются первичными источниками стероидов. Примеры эйкозаноидов, которые широко изучаются, - это простагландины и липоксины.
• Моноамины получаются из ароматических аминокислот, таких как фенилаланин, тирозин, триптофан, под действием ферментов ароматических декарбоксилазных аминокислот.

Фармакология

Многие гормоны и их аналоги используются в качестве лекарств. Наиболее часто прописывают эстрогены и прогестагены (как метод гормональной контрацепции и при заместительной гормональной терапии), тироксин (в виде левотироксина при гипотиреозе) и стероиды (при аутоиммунных заболеваниях и некоторых дыхательных расстройствах). Инсулин используется многими диабетиками. Местные препараты для применения в отоларингологии часто содержат фармакологические эквиваленты адреналина, в то время как кремы со стероидами и витамином D широко используются в дерматологической практике.

«Фармакологическая доза» или «супрафизиологическая доза» – это медицинский термин, означающий количество, намного большее, чем естественно встречающееся в здоровом организме. Эффекты фармакологических доз гормональных веществ могут отличаться от ответов на естественное количество и могут быть терапевтически полезными, но не без потенциально вредных побочных эффектов. Примером является способность фармакологических доз глюкокортикоидов к подавлению воспаления.