хімія гормонів

За хімічною структурою гормони, а також інші біологічно активні речовини регуляторного характеру (наприклад, фактори росту, інтерлейкіни, інтерферони, хемокіни, ангіотензин, Пг і ряд інших) підрозділяють на пептидні, стероїдні, похідні амінокислот і арахідонової кислоти.

 Пептідниегормони відносяться до полярних речовин, які не можуть безпосередньо проникати через біологічні мембрани. Тому для їх секреції використовується механізм екзоцитозу. З цієї ж причини рецептори пептидних гормонів вбудовані в плазматичну мембрану клітини-мішені, а передачу сигналу до внутрішньоклітинних структур здійснюють другі посередники.

 ТрансляціямРНК та збирання поліпептидного ланцюжка відбувається в цистернах шорсткою ендоплазматичної мережі (ергастоплазма).

 Посттрансляціоннаямодіфікація (наприклад, гликозилирование - приєднання до поліпептидного ланцюжку вуглеводних молекул, в результаті утворюються глікопротеїни) і формування секреторних пухирців відбувається в комплексеГольджі.

 Екзоцитоз. секреторні мембранні пухирці, що містять пептидні гормони (пептиди, поліпептиди, білки, глікопротеїни), зливаються зсередини з плазмолеммой секреторною клітини; в результаті вміст бульбашок виявляється зовні клітини. Екзоцитоз стимулює викликане деполяризацией клітинної мембрани збільшення концентрації Ca 2+ в цитоплазмі.

 Стероідниегормони. мінералокортикоїди, глюкокортикоїди, андрогени, естрогени, прогестини, кальцитріол. Ці речовини - похідні холестеролу - відносяться до неполярних, тому вони вільно проникають через біологічні мембрани. З цієї причини секреція стероїдних гормонів відбувається без участі секреторних пухирців. З цієї ж причини рецептори неполярних молекул розташовані всередині клітини-мішені. Такі рецептори в загальному вигляді називають ядерними.

 Холестерол надходить в клітини ззовні.

 Синтез стероїдних гормонів - багатоетапний процес, що відбувається за участю десятків ферментів, розташованих в гладкою ендоплазматичної мережі і в мітохондріях.

 Проізводниеамінокіслот - тирозину (йодовмісні гормони щитовидної залози, норадреналін, адреналін і дофамін), гістидину (гістамін), триптофану (мелатонін і серотонін)

 Неполярні молекули тироксину (T4) і трийодтироніну (Т3) утворюються шляхом їх відщеплення від йодированного (зрілого) тиреоглобуліну в фаголізосомах тиреоцитов і через плазмолемму базальної частини тиреоцитов надходять в кров. Їх рецептори відносяться до ядерних.

 Катехоламіни не проникають через мембрани, вони накопичуються в секреторних бульбашках і секретуються з клітин шляхом екзоцитозу. Їх рецептори вбудовані в плазматичну мембрану клітин-мішеней.

 Проізводноегістідіна - гістамін [4- (2-аміноетил) -імідазол] - продукт декарбоксилювання гістидину. Рецептори гістаміну вбудовані в плазматичну мембрану клітин-мішеней.

 Проізводниетріптофана - мелатонін (N- ацетил-5 метоксітріптамін) і серотонін (5 гідрокситриптамін). Їх рецептори вбудовані в плазматичну мембрану клітин-мішеней.

 Проізводниеарахідоновойкіслоти (ейкозаноїди, або простаноїди). Ейкозаноїди (від греч.eikosi - двадцять) складаються (як і арахідонової кислоти) з 20 атомів вуглецю. До них відносяться простагландини (Пг), тромбоксани, простацикліни, лейкотрієни, гідроксіейкозотетраеноевая (HETE, від англ. Hydroxyeicosatetraenoic) і епоксіейкозотріеноевая кислоти, а також похідні цих кислот. Все ейкозаноїди мають високу і різнобічної фізіологічною активністю, багато хто з них функціонують тільки усередині клітини.

 Арахідоноваякіслота - жирна кислота, мобілізуються з фосфоліпідів клітинної мембрани фосфолипазой A2. Арахідонова кислота утворюється також при розщепленні діацілгліцерола. Арахідонова кислота окислюється у три способи: за допомогою циклооксигеназ (циклооксигеназний шлях, утворюються Пг, тромбоксани, простацикліни), ліпооксигенази (ліпооксигеназний шлях, утворюються лейкотрієни, 5-HETE) і епоксігенази арахідонової кислоти (CYP2J2 з сімейства цитохромів P450, утворюються HETE і епоксіейкозотріеноевая кислота).

 Простагландини. Відомі ПгG2 (попередник ПгH2), ПгH2 (попередник простациклинов і тромбоксанов), ПГI2 (його іноді називають простациклином), ПгD2. ПгE2 і ПгF2. Ці біологічно активні ендогенні алифатические кислоти регулюють безліч функцій: збільшують проникність судинної стінки, впливають на скоротливість ГМК судин і бронхів, змінюють поріг больової чутливості, стимулюють секрецію шлункового соку. Пг застосовують для стимуляції пологів. Розвиток ряду патологічних станів також пов'язано з дією Пг (запалення, бронхіальна астма, зростання пухлин), а PGE2 є потужним пірогенів і модулятором метастазування ракових клітин.

 Простацикліни (в тому числі ПГI2) утворюються з ПГI2, інгібують агрегацію тромбоцитів; викликають розслаблення ГМК кровоносних судин.

 Тромбоксани - група з'єднань, що впливають на агрегацію тромбоцитів, викликають також скорочення ГМК кровоносних судин.

 Лейкотрієни. Відомі лейкотрієни A4 (попередник інших лейкотрієнів) B4. C4. D4. E4. F4. Лейкотрієни впливають на активність багатьох іонних каналів (безпосередньо або за допомогою протеинкиназ) і на процеси екзоцитозу, викликають скорочення ГМК кишечника і кровоносних судин, є медіаторами запалення.

 HETE - гідроксіейкозотетраеноевие кислоти і їх похідні сприяють викиду Ca 2+ з внутріклеточнихкальціевих депов моноцитах і макрофагах, є сильними вазоконстрикторами, сприяють проліферації різних типів клітин.

 Епоксіейкозотріеноевиекіслоти стимулюють викид Ca 2+ з внутрішньоклітинних кальцієвих депо, стимулюють трансмембранний Na + -H + -обмін, проліферацію клітин, є вазодилататором.

 З мембранних фосфоліпідів також утворюється факторактіваціітромбоцітов (PAF), що відноситься до найбільш сильним спазмогенну.

Механізмидействіягормоновнаклеткі мішеней

Інформаційні міжклітинні взаємодії, реалізовані в ендокринній системі, передбачають таку послідовність подій:

гормон рецепторклеткі-мішені  (второйпосреднік) ответклеткі мішеней

Кожен гормон надає на клітину-мішень регулює ефект тоді і тільки тоді, коли він в якості ліганда зв'язується зі специфічним для нього білком-рецептором в складі клітини-мішені.

Ціркуляціявкрові. Гормони циркулюють в крові або вільно, або в комплексі з зв'язують їх білками (T4. Т3. Стероїдні гормони, інсуліноподібний фактор росту, гормон росту). Зв'язування з такими білками істотно збільшує час напіввиведення гормонів. Так, T4 в складі комплексу циркулює близько 1-го тижня, тоді як час напівжиття вільного T4 становить кілька хвилин.

Рецептори і другі посередники розглянуті в розділі 4 «Міжклітинні взаємодії».