Hipofizės ir hipotalamino hormonų veikimo mechanizmas

Hormonų reguliavimas procesas prasideda su sintezės ir sekrecijos hormonų endokrininių liaukų. Jie funkciškai tarpusavyje susijusios ir sudaro darnią visumą. Biosintezės hormonų specialiose ląstelėse, įvyksta spontaniškai ir yra fiksuotas genetiškai. Genetinė kontrolė biosintezės daugelio baltymų ir peptidų hormonų, ypač adenogipofizotropnyh atliekamas labiausiai tiesiogiai polisomų hormono pirmtakas, arba mRNR lygio hormono formavimo, kadangi iš pogumburio hormonų biosintezės yra užbaigiamas mRNR formavimo fermentų, reguliuojančių įvairius veiksmus, formavimo hormono, t . E. įvyksta vneribosomalny sintezę. Formavimas pirminės struktūros baltymų-hormono peptido - tiesioginis rezultatas vertimo nukleotidų sekų atitinkamų mRNR susintetintų aktyvios regionuose hormonų gaminančių ląstelių genomą. Daugumos hormonų arba jų prekursorių baltymų sistema, sudaryta polisomų į bendrą schemą, baltymų biosintezės. Vertimo iRNR ir sintezės hormono arba jo pirmtakų specifinio branduolinės aparatų ir polisomų ypač ląstelių tipo galimybė. Tokiu būdu, augimo hormonas yra sintetinamas mažo eozinofilų priekinės hipofizės prolaktino - didele eozinofilinių, ir gonadotropino - specialiose bazofilų ląstelių. Šiek tiek skirtingai biosintezės iš TRH ir LH-RH į pogumburio ląstelėse. Šie peptidai yra ne suformuota matricoje polisomų mRNR ir tirpaus dalį citoplazmoje pagal atitinkamas sintetazės sistemų įtakos.

Genetinės medžiagos tiesioginis vertimas daugelio polipeptido hormonų izoliavimo atvejais dažnai sukelia mažos aktyvumo prekursorių - polipeptidų prehormonų (prehormonų) susidarymą. Polipeptido hormono biosintezė susideda iš dviejų skirtingų etapų: neaktyvaus pirmtako ribosominės sintezės ant mRNR matricos ir aktyviojo hormono post-transliacijos formavimo. Pirmasis etapas būtinai vyksta adenohipofizės ląstelėse, antrasis taip pat gali būti atliekamas už jo ribų.

Potransliacinę aktyvavimo hormonų pirmtakų galimų dviem būdais: multi-pakopų fermentinis skilimo molekulių transliuoti krupnomolekulyarnyh pirmtakais mažėjant dydžių molekulių ir hormono aktyvuota dėl nonenzymatic asociacijos Pro-hormonų padalinių plėtros dydžio molekulių aktyvuojamas hormonų.

Pirmuoju atveju posttranslacinis aktyvinimas būdingas AKTH, beta-lipotropinui, o antroje - glikoproteino hormonams, ypač gonadotropinams ir TSH.

Sekvencinis baltymo peptidinių hormonų aktyvinimas turi tiesioginę biologinę reikšmę. Pirma, ribojant hormoninį poveikį švietimo vietoje; Antra, yra numatytos optimalios sąlygos polifunkcinio reguliavimo efekto pasireiškimui, minimaliai naudojant genetinę ir statybinę medžiagą, taip pat lengviau transportuoti ląstelinius hormonus.

Hormonų išsiskyrimas paprastai atsiranda savaime, o ne nuolat ir tolygiai, bet impulsyviai, atskirose atskirtose dalyse. Tai, matyt, yra susijęs su ciklišku biosintezės, inkstų ląstelių nusėdimo ir hormonų transportavimo procesu. Esant fiziologinėms sąlygoms, sekrecijos procesas turi užtikrinti tam tikrą pagrindinį hormonų lygį cirkuliuojančiuose skysčiuose. Šis procesas, kaip antai biosintezė, yra kontroliuojamas specifiniais veiksniais. Hipofizmo hormonų sekreciją pirmiausia lemia atitinkami atpalaiduojantys hipotalamino hormonai ir kraujyje esančių cirkuliuojančių hormonų kiekis. Patys hipotalaminio atpalaiduojantys hormonai formuojasi priklausomai nuo adrenerginio arba cholinerginio pobūdžio neurotransmiterių poveikio, taip pat tikslinių hormonų koncentracijos kraujyje.

Biosintezė ir sekrecija yra glaudžiai tarpusavyje susiję. Hormono cheminis pobūdis ir specifiniai jo sekrecijos mechanizmai lemia šių procesų konjugacijos laipsnį. Taigi, šis rodiklis yra didžiausias steroidinių hormonų sekrecijos atveju, kuris laisvai skleidžiamas per ląstelių membranas. Biosintezės konjugacijos ir baltymo peptidinių hormonų ir katecholaminų sekrecijos dydis yra minimalus. Šie hormonai išsiskiria iš ląstelių sekrecijos granulių. Šio indikatoriaus tarpinę padėtį užima skydliaukės hormonai, kurie išsiskiria išlaisvinant juos iš baltymų prisijungimo formos.

Taigi, reikia pabrėžti, kad hipofizio ir hipotalamino hormonų sintezė ir sekrecija tam tikru mastu atliekama atskirai.

Pagrindinis baltyminio peptido hormonų sekretorinio proceso struktūrinis ir funkcinis elementas yra sekretorinės granulės arba pūslelinės. Tai yra specialios įvairių dydžių (100-600 nm) kiaušinių formos morfologinės formos, supančios ploną lipoproteinų membraną. Hormonus gaminančių ląstelių sekretorinės granulės kyla iš Golgi komplekso. Jo elementai supa prohormoną ar hormoną, palaipsniui formuojasi granulės, kurios atlieka daugelį tarpusavyje susijusių funkcijų hormonų sekrecijos procesų sistemoje. Jie gali būti peptidų prohormonų aktyvacijos vieta. Antroji funkcija, kurią vykdo granulės, yra hormonų laikymas ląstelėje, kol atsiranda specifinis sekrecijos stimulas. Membrana granulių išėjimo riboja hormonų citoplazmoje ir apsaugo nuo hormonų citoplazminių fermentų, galinčių tuos neutralizuojant veiksmų. Konkrečios medžiagos ir jonai, esantys granulėse, turi tam tikrą reikšmę nusėdimo mechanizmams. Jos apima ir baltymų, nukleotidų, jonus, kurių pagrindinis tikslas, kuris - naudoti ne-kovalentinių kompleksų susidarymo su hormonų ir užkirsti kelią jų įsiskverbimą per membraną. Sekretorinės granulės turi kitą labai svarbią kokybę - gebėjimą pereiti į ląstelės periferiją ir transportuoti jose esančius hormonus į plazmos membranas. Judėjimas granulių yra vykdoma su šalinant ląstelių organoidus dalyvavimo - mikrofilamentas (skersmuo 5 nm), pagamintas iš baltymų aktino, ir tuščiaviduriai Microtube (skersmuo 25 nm), susidedantis iš susitraukimo baltymų tubulino ir dynein komplekso. Jei reikia, blokada sekrecijos procesus dažniausiai naudojami vaistai, kurie naikina arba mikrofilamentas disociacijos microducts (citochalazinu B, kolchicino, vinblastino). Granulių transportavimas į ląsteles reikalauja energijos sąnaudų ir kalcio jonų buvimo. Membranos granulės ir plazmoje membranos, kai kalcio dalyvavimas liestis viena su kita, ir slaptosios priemonės išleistas į ekstraląstelinio vietą per "porų", kurios yra pagamintos ląstelių membranos. Šis procesas vadinamas egzocitozės būdu. Kai kuriais atvejais granulės gali būti rekonstruotos ir grąžinamos į citoplazmą.

Pradedant taškas sekrecija baltymų ir peptidų hormonų proceso yra padidinama susidarymą AMP (cAMP), ir padidėjo viduląstelinius koncentraciją kalcio jonus, kurie apimančių visos per membraną plazmos ir stimuliuoja pereiti hormoninių granules prie ląstelės membranos. Aukščiau aprašyti procesai yra reguliuojami tiek intraceluliškai, tiek neteisingai. Jei ląstelėje reguliavimas ir savireguliavimas gormonprodutsiruyuschei funkcija hipofizės ir pogumburio ląstelių daugiausia ribojamas, sistemos kontrolė leidžia funkcinį aktyvumą hipofizės ir pagal fiziologinės organizmo būklės pagumburio. Reguliavimo procesų pažeidimas gali sukelti rimtą liaukos funkcijų ir atitinkamai viso organizmo patologiją.

Reguliuojamos įtakos gali būti suskirstytos į stimuliuojančias ir slopinančias. Visų reguliavimo procesų pagrindas - grįžtamojo ryšio principas. Pirmaujanti vieta hormoninių hipofizio funkcijų užsisakyti priklauso centrinės nervų sistemos struktūroms, pirmiausia hipotalamiui. Taigi fiziologiniai mechanizmai, kontroliuojantys hipofizės veiklą, gali būti suskirstyti į nervų ir hormonų.

Atsižvelgiant į hipofizio hormonų sintezės ir sekrecijos reguliavimo procesus, visų pirma turėtume nurodyti hipotalamį su jo gebėjimu sintetinti ir išskirti neurohormonus - išsiskiriančius hormonus. Kaip nurodyta, adenohipofizinių hormonų reguliavimas yra atliekamas, išleidžiant hormonus, sintetinus tam tikruose hipotalamino branduoliuose. Mažo ląstelių elementai iš šių hipotalaminių struktūrų turi laidžių takų, kurie kontaktuoja su pirminio kapiliarinio tinklo indais, per kuriuos išleidžiantys hormonai veikia, pasiekiant adenohypophyseal ląsteles.

Atsižvelgiant į pagumburio kaip neuroendokrininę centras, t. E. Kadangi transformacijos vietą nervinio impulso konkretaus hormonų signalo, su stabilizatoriumi, kuris yra atpalaiduojantys hormonai, tiria, paveikti skirtingų tarpininkavimą sistemų, tiesiogiai ant sintezės procesais ir hormonų išskyrų adenogipofizarnyh galimybę. Su pažangių mokymo metodų pagalba, mokslininkai nustatė, pavyzdžiui, dopamino vaidmenį sekrecija iš tropinių hormonų iš adenohypophysis skaičius reglamentą. Šiuo atveju, dopamino veikia ne tik kaip neuromediatorius, užsakant pagumburio funkciją, bet ir kaip atpalaiduojantis hormonas, kuris dalyvauja iš priekinės hipofizės funkcija reglamentą. Gauti panašūs duomenys apie norepinefrino, kuris dalyvauja AKTH sekrecijos kontrolei. Šiuo metu nustatytas dvejopas adeno-hipofizinio hormono sintezės ir sekrecijos kontrolės faktas. Pagrindinis punktas taikymo įvairių neurotransmiterių reguliuojant pagumburio atpalaiduojantys hormonai pagumburio sistemos yra struktūros, kurioje jie yra susintetinti. Šiuo metu fiziologiškai aktyvių medžiagų, dalyvaujančių reguliuojant hipotalamines neurohormones, spektras yra gana platus. Ši klasikinė neurotransmiterių adrenerginių receptorių ir cholinerginės pobūdį, siūloma, amino rūgščių, medžiagų numerį morfino-kaip veiksmas - endorfinų ir enkephalins. Šios medžiagos yra pagrindinis ryšys tarp centrinės nervų sistemos ir endokrininės sistemos, kuri galiausiai užtikrina jų vienybę kūne. Funkcinį aktyvumą pogumburio neuroendokrininių ląsteles galima tiesiogiai stebėti įvairiose smegenų per nervų impulsų atvykstančių įvairių jutimo būdų.

Neseniai Neuroendocrinology yra kita problema - funkcinį vaidmenį atleidžia hormonų, kurie yra lokalizuota kitais CNS struktūrų, ne pagumburio, ir nėra tiesiogiai susiję su hormonų reguliavimas adenogipofizarnyh funkcijų tyrimas. Eksperimentu patvirtinta, kad juos galima laikyti neurotransmiteriais ir kaip daugelio sisteminių procesų neuromodulatoriais.

Hipotalamyje išsiskyrę hormonai yra lokalizuoti tam tikruose regionuose ar branduoliuose. Pavyzdžiui, LH-RH yra lokalizuotas priekiniame ir medioobaliniame hipotalamyje, TGH - vidurinėje hipotalamyje, KRG - daugiausia jo posterioriuose regionuose. Tai taip pat neleidžia išskirti neurohormonų skilimo.

Pagrindinė adenohypofizinių hormonų funkcija yra aktyvuoti daugelį periferinių endokrininių liaukų (antinksčių žievės, skydliaukės, gonadų). Tropiniai hormonai iš hipofizio - AKTH, TTG, LH ir FSH, STH - sukelia specifinius atsakymus. Taigi, pirmasis sukelia antinksčių žievės krešėjimo zonos augimą (hipertrofiją ir hiperplaziją) ir gleivinių gliukokortikoidų sintezės padidėjimą jo ląstelėse; antra yra pagrindinė skydliaukės folikulinio aparato morfogenezės reguliatorius, įvairūs skydliaukės hormonų sintezės ir sekrecijos etapai; LH yra pagrindinis ovuliacijos ir geltonos kūno formavimo stimuliatorius kiaušidėse, intersticinių ląstelių augimas sėklidėse, estrogenų, progestinų ir gonadalinių androgenų sintezė; FSH sukelia kiaušidžių folikulų augimo pagreitį, jautrina jas LH veikimui, taip pat aktyvuoja spermatogenezę; STG, veikdamas stimuliuodamas somatomedinų kepenų sekreciją, lemia linijinį kūno ir anabolinių procesų augimą; LTG skatina gonadotropinų veikimo pasireiškimą.

Reikėtų pastebėti, kad tropiniai hormonai iš hipofizio, rodantys jo poveikį kaip periferinių endokrininių liaukų funkcijų reguliatoriai, dažnai gali turėti tiesioginį poveikį. Pavyzdžiui, ACTH, kaip pagrindinis gliukokortikoidų sintezės reguliatorius, suteikia daug ekstradrenalinio poveikio, ypač lipolitinių ir melanocitų stimuliuojančių.

Hipotalaminės-hipofizinės kilmės hormonai, t. Y. Baltymo peptidai, labai greitai išnyksta iš kraujo. Jų pusėjimo trukmė neviršija 20 minučių ir dažniausiai trunka 1-3 minutes. Baltymų peptidiniai hormonai greitai kaupiasi kepenyse, kur jie intensyviai degraduojami ir inaktyvuojami specifinėmis peptidazėmis. Šis procesas gali būti stebimas ir kituose audiniuose, ir kraujyje. Akivaizdu, kad baltymų peptidinių hormonų metabolitai yra daugiausia laisvųjų amino rūgščių, jų druskų ir mažų peptidų pavidalu. Jie išskiriami pirmiausia su šlapimu ir tulžimi.

Hormonai dažnai turi gana ryškią fiziologinio poveikio tropizmą. Pavyzdžiui, AKTH veikia antinksčių žievės ląstelių, riebalinio audinio, nervų audinio; gonadotropinai - ant lytinių liaukų, hipotalamino ir daugybės kitų struktūrų, t. Y. Organų, audinių ir tikslinių ląstelių. Hormonai hipofizės ir pagumburio turi platų spektrą fiziologinių veiksmų skirtingų tipų ląstelių ir įvairių metabolinių reakcijų pačių ląstelių. Kūno struktūra, atsižvelgiant į jų funkcijų priklausomybės nuo šių ar kitų hormonų veikimo laipsnį, yra suskirstyta į hormonų ir hormonų jautrumą. Jei pirmasis visiškai dėl to, kad hormonų buvimo per visą diferenciacijos ir funkcionavimo ląstelių gormonchuvstvitelnye aiškiai rodo, savo fenotipo charakteristikas ir, be atitinkamos hormono, pasireiškimo laipsnis iš kurių yra moduliuojama pagal jų į kitą grupę, ir yra nustatomas pagal specifinių receptorių, buvimo ląstelių.

Hormonų su atitinkamais receptorių baltymų sąveika yra sumažintas iki nekovalentinio, laikinas prisijungimas hormonų ir receptorių molekulių, todėl formavimo specifinio baltymo-ligando kompleksų, kad gali būti sudarytas iš kelių hormoninių poveikį ląstelių. Jei receptoriaus baltymas jame nėra, jis yra atsparus hormono fiziologinių koncentracijų veikimui. Receptorių yra būtini periferinių prisijungę, atitinkantys endokrininės funkciją, nustato pirminių fiziologinių hormonų-reaguoja ląstelių jautrumą, ty. E. Galimybė ir priėmimo, realizavimo intensyvumas ir vykdymo hormono sintezę ląstelėje.

Ląstelių metabolizmo hormoninį reguliavimą veiksmingumas nustatomas tiek aktyviu hormonu, kuris patenka į tikslinę ląstelę, tiek jo receptorių kiekiu.