Mechanizm działania hormonów przysadki i podwzgórza

Hormonalna procesu regulacji rozpoczyna syntezę i wydzielanie hormonów gruczołów wydzielania wewnętrznego. Oni są funkcjonalnie powiązane i stanowią spójną całość. Biosynteza hormonów w wyspecjalizowanych komórek, występuje spontanicznie i jest ustalona genetycznie. Kontrola genetyczna biosyntezy większość hormonów białek i peptydów, zwłaszcza adenogipofizotropnyh przeprowadzane w najbardziej bezpośredni prekursorem polisomów hormonów lub na poziomie mRNA powstawania hormonalnej podczas biosyntezy podwzgórza uzyskuje się przez wytworzenie mRNA enzymów regulujących rozmaite etapy formowania hormonu, t e., zachodzi synteza vneribosomalny. Powstawanie pierwszorzędowej strukturze peptydu, białka hormonu - bezpośrednim wynikiem translacji sekwencji nukleotydowych w odpowiednich mRNA syntetyzowanych na aktywnych regionów genomu komórki wytwarzające hormony. Struktura wielu hormonów lub ich prekursorów białkowych utworzone polisomów do ogólnego systemu biosyntezy białka. Możliwość translacji mRNA i syntezę hormonu i jego prekursorów, specyficzne dla urządzenia jądrowego i polisomów poszczególnych typów komórek. Tak więc, hormon wzrostu jest syntetyzowana w jelicie eozynofile przysadki prolaktyny - w dużej eozynofilowych i gonadotropin - w określonych bazofilach. Nieco inaczej biosynteza TRH i LH-RH w komórkach podwzgórza. Te peptydy nie są wykonane w matrycy na polisomów mRNA i rozpuszczalnej części cytoplazmy pod wpływem odpowiednich systemów syntetazy.

Bezpośrednie tłumaczenie materiału genetycznego w przypadku izolacji większości hormonów polipeptydowych często prowadzi do powstania prekursorów o niskiej aktywności - preformonów polipeptydowych (prehormonów). Biosynteza hormonu polipeptydowego składa się z dwóch różnych etapów: rybosomalnej syntezy nieaktywnego prekursora na matrycy mRNA i potranslacyjnego tworzenia aktywnego hormonu. Pierwszy etap przebiega koniecznie w komórkach adenohypofizy, drugi etap można również przeprowadzić na zewnątrz.

Potranslacyjne Aktywacja prekursorów hormonów możliwa jest na dwa sposoby: przez wielostopniową cząsteczek degradacji enzymatycznej transmitowane krupnomolekulyarnyh prekursorów ze spadkiem wielkości cząsteczek i hormon aktywowane w wyniku Nieenzymatyczna stowarzyszenia Pro podjednostek hormonu zwiększania wielkości cząsteczek aktywowanego hormonów.

W pierwszym przypadku aktywacja posttranslacyjna jest charakterystyczna dla ACTH, beta-lipotropiny, a w drugim przypadku dla hormonów glikoproteinowych, w szczególności gonadotropin i TSH.

Sekwencyjna aktywacja hormonów białkowo-peptydowych ma bezpośrednie znaczenie biologiczne. Po pierwsze, ograniczając skutki hormonalne w miejscu edukacji; Po drugie, zapewnione są optymalne warunki dla manifestowania wielofunkcyjnych efektów regulacyjnych przy minimalnym użyciu materiału genetycznego i budulcowego, a także ułatwiony jest transport hormonów komórkowych.

Uwalnianie hormonów odbywa się z reguły spontanicznie, a nie w sposób ciągły i równomierny, ale impulsywnie, w oddzielnych oddzielnych porcjach. Wynika to najwyraźniej z cykliczności procesów biosyntezy, osadzania wewnątrzkomórkowego i transportu hormonów. W warunkach fizjologicznych proces wydzielania musi zapewniać pewien podstawowy poziom hormonów w płynach krążących. Proces ten, podobnie jak biosynteza, jest kontrolowany przez określone czynniki. Wydzielanie hormonów przysadkowych jest przede wszystkim determinowane przez odpowiednie hormony uwalniające podwzgórze i poziom hormonów krążących we krwi. Tworzenie się hormonów uwalniających podwzgórze zależy od wpływu neuroprzekaźników o charakterze adrenergicznym lub cholinergicznym, a także od stężenia docelowych hormonów we krwi.

Biosynteza i wydzielanie są ściśle ze sobą powiązane. Chemiczny charakter tego hormonu i specyficzne mechanizmy jego wydzielania określają stopień koniugacji tych procesów. Wskaźnik ten jest więc maksymalny w przypadku wydzielania hormonów steroidowych, które stosunkowo swobodnie dyfundują przez błony komórkowe. Wielkości koniugacji biosyntezy i sekrecji hormonów białkowo-peptydowych i katecholamin są minimalne. Hormony te są uwalniane z komórkowych granulek wydzielniczych. Pośrednia pozycja na tym wskaźniku jest zajęta przez hormony tarczycy, które są wydzielane przez uwalnianie ich z formy związanej z białkiem.

Tak więc należy podkreślić, że synteza i wydzielanie hormonów przysadki i podwzgórza odbywa się w pewnym stopniu oddzielnie.

Głównym strukturalnym i funkcjonalnym elementem procesu wydzielania hormonów białkowo-peptydowych są granulki wydzielnicze lub pęcherzyki. Są to specjalne formacje morfologiczne owalnej postaci o różnych rozmiarach (100-600 nm) otoczone cienką membraną lipoproteinową. Granulki sekrecyjne komórek produkujących hormony powstają z kompleksu Golgiego. Jego elementy otaczają prohormon lub hormon, stopniowo tworząc granulki, które pełnią szereg powiązanych ze sobą funkcji w układzie procesów odpowiedzialnych za wydzielanie hormonów. Mogą być miejscem aktywacji prohormonów peptydowych. Drugą funkcją, którą pełnią granulki, jest magazynowanie hormonów w komórce do momentu odsłonięcia specyficznego bodźca wydzielniczego. Granulowana błona ogranicza uwalnianie hormonów do cytoplazmy i chroni hormony przed działaniem enzymów cytoplazmatycznych, które mogą je inaktywować. Określone substancje i jony zawarte w granulkach mają pewne znaczenie w mechanizmach osadzania. Należą do nich białka, nukleotydy, jony, których głównym celem jest tworzenie niekowalencyjnych kompleksów z hormonami i zapobieganie ich przenikaniu przez błonę. Granulki wydzielnicze mają kolejną bardzo ważną cechę - zdolność do poruszania się do obrzeża komórki i przenoszenia hormonów zdeponowanych w nich do błon plazmatycznych. Przepływ granulatu odbywa się z udziałem wewnątrzkomórkowych organelli - mikrofilamentów (średnica 5 nm), białko zbudowane z aktyny i mikroprobówek wydrążone (średnica 25 nm), która składa się z kompleksu kurczliwych białek tubuliny dyneinowych. Jeśli jest to konieczne, blokada procesów wydzielniczych powszechnie stosowanych leków, które niszczą lub mikrofilamentów dysocjacji mikrorur (cytochalazynę B, kolchicynę, winblastyna). Wewnątrzkomórkowy transport granul wymaga zużycia energii i obecności jonów wapnia. Membrany granulki i błony osocza, gdy udział wapnia stykają się ze sobą, a klucz jest uwalniane do przestrzeni pozakomórkowej przez „porach” wyprodukowano w błonie komórkowej. Proces ten nazywa się egzocytozą. Zniszczone granulki można w niektórych przypadkach zrekonstruować i przywrócić do cytoplazmy.

Punkt początkowy w procesie wydzielania białek i peptydów hormonów zwiększa powstawanie AMP (cAMP) i zwiększone wewnątrzkomórkowe stężenie jonów wapnia, które przenikają przez błony komórkowej i stymuluje przejście hormonalne granulki do błony komórkowej. Opisane powyżej procesy są regulowane zarówno wewnątrzkomórkowo, jak i pozakomórkowo. Jeśli wewnątrzkomórkowy regulacji oraz samoregulację funkcja gormonprodutsiruyuschei komórek przysadki i podwzgórza jest w znacznym stopniu ograniczona, elementy sterujące umożliwiają funkcjonalne aktywności gruczołu przysadkowego i podwzgórza, zgodnie ze stanem fizjologicznym organizmu. Naruszenie procesów regulacyjnych może prowadzić do poważnej patologii funkcji gruczołu, aw konsekwencji całego organizmu.

Wpływy regulacyjne można podzielić na stymulujące i hamujące. W sercu wszystkich procesów regulacyjnych leży zasada sprzężenia zwrotnego. Czołowe miejsce w uporządkowaniu funkcji hormonalnych przysadki mózgowej należy do struktur ośrodkowego układu nerwowego, a przede wszystkim do podwzgórza. W ten sposób fizjologiczne mechanizmy kontrolujące aktywność przysadki mózgowej można podzielić na nerwy i hormony.

Biorąc pod uwagę procesy syntezy i regulacji wydzielania hormonów przysadki, należy przede wszystkim wskazują na podwzgórzu z jego zdolność do syntetyzowania i wydzielania neurohormony - uwalniania hormonów. Jak wskazano, regulacja hormonów adenohypophyseal odbywa się za pomocą uwolnienia hormonów syntetyzowanych w niektórych jądrach podwzgórza. Elementy drobnokomórkowe tych podwzgórzowych struktur mają ścieżki przewodzące, które stykają się z naczyniami pierwotnej sieci naczyń włosowatych, przez które działają hormony uwalniające, docierając do komórek adenohypophyseal.

Biorąc pod uwagę podwzgórza jako ośrodek neuroendokrynnego, t. E. Jako miejsce transformacji danego sygnału hormonalnej impulsów nerwowych, w których nośnik uwalniający hormony naukowcy bada możliwość wpływania na różne systemy mediatora bezpośrednio w procesie syntezy i wydzielania hormonów adenogipofizarnyh. Z pomocą zaawansowanych technik instruktażu, naukowcy odkryli na przykład rolę dopaminy w regulacji wydzielania wielu hormonów tropowych części gruczołowej przysadki. W tym przypadku, dopamina działa nie tylko jako neuroprzekaźnik, zamawianie funkcji podwzgórzowo, ale również jako hormon uwalniający, który bierze udział w regulacji funkcji przedniego płata przysadki mózgowej. Podobne dane uzyskano dla noradrenaliny, która bierze udział w kontroli sekrecji ACTH. Obecnie ustalono podwójną kontrolę nad syntezą i wydzielaniem hormonów adeno-przysadkowych. Podstawowy punkt przyłożenia różnych neuroprzekaźników, w układzie regulacji z podwzgórza uwalniający hormony podwzgórza są struktury, w których są syntetyzowane. Obecnie spektrum fizjologicznie aktywnych substancji zaangażowanych w regulację podwzgórzowych neurohormonów jest dość szerokie. Ten klasyczny neuroprzekaźniki adrenergicznego i cholinergicznych charakter, liczba aminokwasów, substancje morfiny jak działania - endorfiny i enkefalin. Substancje te są głównym ogniwem między ośrodkowym układem nerwowym a układem hormonalnym, który ostatecznie zapewnia ich jedność w ciele. Aktywność funkcjonalną podwzgórza komórkach neuroendokrynnych można bezpośrednio monitorować w różnych częściach mózgu za pomocą impulsów nerwowych wchodzących w różnych ścieżek doprowadzających.

Ostatnio w Neuroendokrynologii jest jeszcze inny problem - badanie funkcjonalnej roli uwalniających hormony, które są zlokalizowane w innych strukturach OUN, poza podwzgórzu, a nie bezpośrednio związanych z funkcjami regulacji adenogipofizarnyh hormonalnych. Zostało potwierdzone eksperymentalnie, że można je uważać zarówno za neurotransmitery, jak i neuromodulatory wielu procesów systemowych.

W podwzgórzu hormony uwalniające są zlokalizowane w pewnych regionach lub jądrach. Na przykład LH-RG jest zlokalizowany w przednim i podwzgórzowym podwzgórzu, TGH - w podwzgórzu środkowym, KRG - głównie w jego tylnych regionach. Nie wyklucza to również rozproszenia w gruczole neurohormonów.

Główną funkcją hormonów adenohypophyseal jest aktywacja wielu obwodowych gruczołów dokrewnych (kory nadnerczy, tarczycy, gonad). Hormony zwrotne przysadki - ACTH, TTG, LH i FSH, STH - powodują specyficzne reakcje. Tak więc, pierwszy powoduje wzrost (przerost i rozrost) strefy wiązki kory nadnerczy i wzmocnienie jej komórek syntezy glukokortykoidów; drugi to główny regulator morfogenezy aparatu pęcherzykowego tarczycy, różne etapy syntezy i wydzielania hormonów tarczycy; LH jest głównym stymulatorem owulacji i tworzenia żółtego ciała w jajnikach, wzrostu komórek śródmiąższowych w jądrach, syntezy estrogenów, progestyn i androgenów gonad; FSH powoduje przyspieszenie wzrostu pęcherzyków jajnikowych, uwrażliwia je na działanie LH, a także aktywuje spermatogenezę; STG, działając w sposób pobudzający wydzielanie wątrobowe somatomedyn, determinuje liniowy wzrost ciała i procesy anaboliczne; LTG promuje manifestację działania gonadotropin.

Należy również zauważyć, że hormony zwrotne przysadki mózgowej, wykazujące jej działanie jako regulatorów funkcji obwodowych gruczołów dokrewnych, często mogą mieć bezpośredni efekt. Na przykład ACTH jako główny regulator syntezy glukokortykoidów daje szereg efektów pozadrogowych, w szczególności stymulację lipolityczną i melanocytową.

Hormony pochodzenia podwzgórzowo-przysadkowego, tj. Białko-peptyd, bardzo szybko znikają z krwi. Okres półtrwania nie przekracza 20 minut, w większości przypadków trwa 1-3 minuty. Hormony białkowo-peptydowe szybko gromadzą się w wątrobie, gdzie są intensywnie rozkładane i inaktywowane przez specyficzne peptydazy. Proces ten można zaobserwować w innych tkankach, a także we krwi. Metabolity hormonów białkowo-peptydowych najwyraźniej pochodzą głównie w postaci wolnych aminokwasów, ich soli i małych peptydów. Są one wydalane w pierwszej kolejności z moczem i żółcią.

Hormony często mają dość wyraźny tropizm działania fizjologicznego. Na przykład ACTH działa na komórki kory nadnerczy, tkanki tłuszczowej, tkanki nerwowej; gonadotropiny - na komórkach gonad, podwzgórzu i wielu innych strukturach, tj. Narządach, tkankach i komórkach docelowych. Hormony przysadki i podwzgórza mają szeroki zakres efektów fizjologicznych na komórki różnych typów i na różne reakcje metaboliczne w tych samych komórkach. Struktura ciała według stopnia zależności ich funkcji od działania tych lub innych hormonów jest podzielona na hormony zależne i hormonopodobne. Jeśli pierwszy całkowicie ze względu na obecność hormonów podczas pełnego różnicowania i funkcjonowanie komórek gormonchuvstvitelnye wyraźnie pokazują ich cechy fenotypowe i bez odpowiedniego hormonu stopień manifestacji której modulowany jest przez nie w innym zakresie i zależy od obecności specyficznych receptorów w komórkach.

Oddziaływanie hormonów z odpowiednimi białkami receptora zmniejsza się do niekowalencyjnych, odwracalne wiązanie receptorów hormonów i cząsteczek, co prowadzi do tworzenia specyficznych kompleksów białko-ligand, która może zawierać wiele efektów hormonalnych w komórce. Jeśli białko receptora jest w nim nieobecne, jest ono oporne na działanie fizjologicznych stężeń tego hormonu. Receptory są niezbędne członków obwodowe odpowiadające funkcji hormonalny determinuje wrażliwość pierwotnych fizjologicznych komórki hormonu reagujący, tj. E. Możliwość i intensywność odbiorczego, realizacja i prowadzenie syntezy hormonów w komórce.

Skuteczność hormonalnej regulacji metabolizmu komórkowego zależy zarówno od ilości aktywnego hormonu wchodzącego do komórki docelowej, jak i od poziomu zawartości receptora w niej.