Транспорт гормонів через клітинні мембрани - медичний довідник

Пептидні гормони взаємодіють з по-поверхневі рецепторами клітин, і тому що генеруються внутрішньоклітинні сигнали требу-ют проникнення цих гормонів через клітинну мембрану. Поверхневий гормон-рецепторний комплекс нерідко піддається «інтерналізації» шляхом ендоцитозу і руйнується в клітці. Це уко-рачівает термін дії гормону і знижує чувст-вітельность клітини до його повторного дії.

Для взаємодії з ядерними рецепторами гормон повинен перетнути клітинну мембрану. Більшість лігандів таких рецепторів являють-ся гідрофобними молекулами, здатними прохо-дить через подвійний ліпідний шар мембрани пу-тем дифузії. Однак стероїдні гормони іно-гда поглинаються клітинами у вигляді комплексів з зв'язуючими білками поверхневої мембрани. Крім того, клітини різних типів розрізняються за здатністю поглинати і виводити багато гормо-ни, що свідчить про існування механиз-мов активного імпорту та експорту останніх. Та-ким чином, внутрішньоклітинна концентрація і еф-фект гормону можуть залежати від відмінностей його транспорту в клітини-мішені.

Метаболізм гормонів. Показані різні шляхи метаболізму гормонів з утворенням додаткових предшественні-ков, місцево і системно більш активних сполук, неактивних продуктів розпаду в клітинах і неактивних форм, які підлягають ви-ведення з організму

Активні механізми імпорту та експорту гра-ють, зокрема, важливу роль в дії тиреоїд-них гормонів. Будучи похідними амінокислоти-ти, ці гормони можуть проникати через клітинну мембрану за допомогою транспортерів амінокислот і органічних аніонів. Проникненню Т4. Т3 і їх метаболітів в клітини сприяє широко представлений в різних клітинах 8-й транспортер монокарбоксілата (МСТ8), гомологічний транс-Портер інших амінокислот. При рідкісному заболе-вання, що характеризується високим рівнем ти-реоідних гормонів в сироватці і важкої умст-кої відсталістю, виявлені мутації гена цього білка. Вважається, що МСТ8 необхідний для надходження тиреоїдних гормонів в нейрони го-ловного мозку, і що тканеспеціфічний гіпотіре-оз в період розвитку мозку обумовлений дефектом саме цього транспортера.

МЕТАБОЛІЗМ ГОРМОНІВ ТА ЇХ ВИВЕДЕННЯ З ОРГАНІЗМУ

Потрапляючи в кров, гормони піддаються мета-боліческіе перетворенням. Ці реакції часто призводять до інактивації гормонів і їх предшест-венников, обмежуючи тим самим дію актив-ного гормону на тканини. Однак можлива і обрат-ная ситуація, при якій в ході метаболізму неактивних попередників гормонів образу-ються більш активні продукти.

пептидні гормони

Більшість пептидних гормонів (АКТГ, ін-Сулін, глюкагон. ПТГ і рилізинг-гормони) збереженні-вується в крові не більше кількох хвилин, хоча t1 / 2 лХГ (ХГ) вимірюється годинами. Невеликий період напіввиведення гормонів забезпечує короткочасність реакцій на них і дозволяє уникнути ослаблення гормональних ефектів, що особливо важливо для дії инсу-лина і лептину.

Основний механізм деградації пептидних міськ-монов полягає в їх зв'язуванні з рецепторних-ми і нерецепторнимі ділянками клітинної по-поверхні з наступною интернализацией міськ- мон-білкових комплексів і їх руйнуванням в клітинах. Найважливіша роль в цьому процесі при-слід лізосомам, які зливаються з ендоцітозного бульбашками, що містять гормон-ре- цепторние комплекси, в результаті чого останні руйнуються протеолітичними ферментами і кислим середовищем.

тиреоїдні гормони

Т1 / 2 тиреоїдних гормонів в крові відносно великий (приблизно 7 діб для Т4 і 1 добу для Т3). Під дією мінімум трьох різних дейодіназ (рівень яких в різних тканинах різний) від цих гормонів отщепляются атоми йоду. Дейоді-вання зовнішнього кільця тіроніна перетворює Т4 (володіє низькою активністю) в більш ак-тивне форму - Т3. Синтез ферменту, каталізі-рующего цей етап метаболізму тиреоїдних гір-монов (дейодінази II типу), може змінюватися, що створює додаткову можливість регуляції гормонального ефекту. Наприклад, норадреналін. виділяється при охолодженні, стимулює в бурої жирової тканини гризунів синтез цього фер-мента. Таким чином, локальний метаболізм гір-мона може регулюватися температурою тіла. Інші реакції дейодування призводять до образо-ванию неактивних форм тиреоїдних гормонів.

Шляхи метаболізму цих гормонів включають також дезаминирование бічного ланцюга і кон'югі- вання з глюкуроновою або сірчаною кислотою. Ні-давно показано, що в нервовій системі і інших органах присутня велика кількість йодується-ванних тіронамінов, що утворюються при декар- боксілірованіі тиреоїдних гормонів. Значення всіх цих форм для гормональних ефектів неіз Вестн, хоча встановлено, що 3-йодтіронамін активує пов'язаний з G-білком рецептор

(GPR-14) і викликає у мишей різке і оборотне зниження температури тіла і брадикардію (со-стояння, що нагадує зимову сплячку).

катехоламіни

Метаболізм катехоламінів детально розглядають-ється в книзі 2. Т1 / 2 цих з'єднань становить приблизно 2 хвилини. Головними ферментами мета-болізма катехоламінів є катехол-О-ме тілтрансфераза (КОМТ) і моноаміноксидаза (МАО). Для оцінки можливої ​​гіперпродукції катехоламінів визначають рівень їх метаболіт-тов - норметанефріна, метанефрину і ваніліл- мигдальної кислоти (ВМА).

Стероїдні гормони і вітамін D

Множинні метаболічні перетворення стероїдних гормонів і вітаміну D в клітинах зазвичай призводять до утворення неактивних водо-розчинних з'єднань, що виводяться з сечею. Іс-хідні молекули гормонів, хоча і фільтруються в ниркових клубочках, але реабсорбируются в ка-нальцах.

Метаболізм цих гормонів не тільки обме-кість їх ефект, але і є важливим об'єктом регуляторних впливів. Наприклад, перетворення кортизолу в кортизон, що каталізує lip-гідро- ксістероіддегідрогеназой (11 (3-ГСД) грає важ-кро роль в регуляції активності мінералокор- тікоідних рецепторів. Кортизол взаємодіє з цими рецепторами з високою спорідненістю, а його концентрація в крові в 1000 разів вище концентрації-ції альдостерону. Тому, якби він не перетворюється-щался в кортизон, який не зв'язується мінера- локортікоіднимі рецепторами, то міг би повно-стю окупувати і активувати ці рецептори в нирках. Таким чином, перетворення кортизолу в корти він «захищає» мінералокортикоїдні ре-рецептори від кортизолу і забезпечує можливість взаємодії з ними альдостерону (на який 1 ip-ГСД не діє), що залишається основним ми- нералокортікоідом в нирках. При генетичних де-фект 1 ip-ГСД, коли з цими рецепторами зв'язок-ється кортизол, виникає стан удаваного надлишку мінералокортикоїдів.

Як і щодо тиреоїдних гормонів і віта-міна D, важливу роль в дії стероїдних гормонів відіграє перетворення прогормонов в активні форми. Так, з андростендіону і дегідроепі- андростерона (ДГЕА) може утворюватися тес-тостерон, а з нього в тканинах-мішенях - естрадіол і дигідротестостерон (ДГТ). ДГТ діє інакше, ніж тестостерон. Наприклад, він сильніше стимулюючі-ет зростання ракових клітин в передміхуровій залозі і викликає облисіння за чоловічим типом. Моді-фикация метаболізму стероїдних гормонів ство-ет також можливість місцевого збільшення їх кон-центрації в окремих тканинах і тим самим служить додатковим механізмом регуляції гормо-нальних ефектів.

простагландини

Простагландини зберігаються в крові всього кілька секунд, піддаючись дії различ-них ферментів (в основному окислюють їх 15-ОН-групу), що призводить до інактивації цих сполук.