МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ

Первоначальный этап действия гормонов заключается в связывании со специфическим клеточным рецептором, что запускает каскад реакций, приводящих к изменению количества или активности ряда ферментов, формируя метаболический ответ клетки. Все гормональные рецепторы представляют собой белки, нековалентно связывающие гормоны. Полагают, что в основе аффинности (сродства) связи гормона с рецептором лежит комплементарность распределения электрических зарядов и водородных связей, а также конформативной структуры белка. Это означает, что гормон и рецептор подходят друг другу как ключ к замку. Ионные каналы клеточных мембран, а также помпы и транспортеры имеют участки для связывания гормонов. Следует отметить, что рецепторы способны взаимодействовать с иными веществами, в результате чего блокируется действие гормона. Степень гормонального воздействия на клетку зависит как от количества гормона, так и от числа специфических к нему рецепторов.

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ

Стероидные гормоны, ретиноевая кислота и гормоны щитовидной железы, в отличие от гормонов белковой (пептидной) природы, вызывают максимальные ответы в их клетках-мишенях только спустя часы или дни (Nelson D. L.,CoxM. М.,2005).

Эти различия ответных реакций объясняются различиями механизмов действия. Быстродействующие гормоны приводят к изменению активности одного или нескольких ферментов в клетке за счет аллостерических механизмов или ковалентных модификаций. Медленнодействующие гормоны в основном изменяют экспрессию генов, тем самым вызывая синтез белков-регуляторов.

Стероидные гормоны являются производными холестеро- ла. Это глюкокортикоиды, минералокортикоиды, андрогены, эстрогены, прогестерон, витамин D3 (кальцитриол). Гормоны этой группы после секреции связываются с транспортными белками, что удлиняет период их нахождения в крови. Все они являются жирорастворимыми соединениями и легко проходят сквозь плазматическую мембрану любой клетки, где связываются с соответствующими рецепторами цитоплазмы или ядра, образуя гормон-рецепторный комплекс. Поэтому механизм действия стероидных и тиреоидных гормонов классифицируют как внутриклеточный.

Рецепторы, взаимодействующие с гормонами, являются гликопротеинами. Этот комплекс подвергается активации с участием АТФ и, проникнув в ядро клетки, оказывает прямое влияние на экспрессию определенных генов, стимулируя синтез специфических мРНК и белков. Избирательно активируя или инактивируя конкретный ген (участок ядерной ДНК), гормон изменяет концентрацию соответствующей мРНК и белка, что находит отражение в процессах метаболизма. Обычно гормон в клетке-мишени изменяет не более 1% белков, но этого достаточно для проявления нового физиологического эффекта.

Внутриклеточный механизм действия стероидных гормонов

Стероидные гормоны индуцируют множество специфических для данной клетки белков в процессе ее дифференциров- ки, роста. Поэтому чувствительные к данному гормону клетки для нормального функционирования требуют постоянного поступления поддерживающих количеств гормона.

Стероидные гормоны продуцируются в специальных клетках коры надпочечников, яичников, семенников, плаценты. Биологически активные стероиды в относительно небольших количествах образуются также во внеэндокринных тканях из стероидных предшественников, циркулирующих в крови. Это кожа, печень, мозг, молочная железа, жировая ткань. Гормоны этой группы не запасаются в значительных количествах в эндокринных железах и секретируются в кровь, распределяясь по всем тканям организма.

Общий метаболический путь образования всех стероидных гормонов включает превращение холестерола в прегненолон. Количество холестерола, конвертируемое в прегненолон, регулируется АКТГ в коре надпочечников и лютеинизирующим гормоном в интерстициальных клетках семенников и яичников. Прегненолон трансформируется гидроксилазами и дегидрогеназами в соответствующие стероидные гормоны, поступающие в циркуляцию крови.

Транспортерами стероидных гормонов в крови являются кортизол — связанный глобулин (транскортин), который связывает кортизол, кортикостерон, прогестерон, а также глобулин, транспортирующий тестостерон и эстрадиол.

Период полураспада стероидных гормонов варьирует от 30 до 90 мин. Печень является первичным органом в катаболизме этих гормонов. Их биотрансформация осуществляется под влиянием дегидрогеназ, содержащих НАД в качестве кофермента. Метаболиты стероидных гормонов связываются (конъюгируют) в печени с глюкуроновой или серной кислотами и в таком виде быстро экскретируются в мочу.

Сегодня витамин D рассматривается как истинный гормон (кальцитриол). Кальцитриол является результатом гидрокси- лирования витамина D в печени и почках:

Витамин D поступает в организм с пищей или в результате фотолиза 7-дегидрохолестерина в коже под влиянием ультрафиолета солнца. Кальцитриол и паратгормон действуют однонаправленно в гомеостазе Са2+, регулируя баланс этого минерала в крови и костной ткани. Действуя посредством рецепторов ядра, кальцитриол активирует синтез Са-связывающего белка тонкого кишечника, который обеспечивает абсорбцию пищевого Са2+.

В печени (и в других тканях) витамин А трансформируется в ретиноевую кислоту — гормон, относящийся по механизму действия к стероидным гормонам:

Все ткани имеют ядерные рецепторы для ретиноевой кислоты. В их числе — роговица, кожа, эпителий трахеи и легких, ткани иммунной системы. Комплекс рецептора и ретиноевой кислоты, взаимодействуя с отдельными участками ДНК, стимулирует транскрипцию генов и синтез белков, что приводит к усилению эмбрионального развития, репродукции, роста организма животного.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >