Организация эндокринной функции

Каждая эндокринная функция – сложноорганизованная система, включающая следующие процессы.

I. Биосинтез гормонов

Известны два основных типа генетического контроля синтеза гормонов:

1. Прямой контроль – синтез в полисомах предшественников белково-пептидных гормонов, характеризующийся схемой: ген → мРНК → прогормон → гормон.

2. Опосредованный контроль по схеме: гены → мРНК → фермент → гормон.

Этой схеме соответствует нерибосомальный синтез стероидных гормонов и производных аминокислот.

В соответствии с химическим строением гормоны разделяют в настоящее время на 4 группы:

• белки и пептиды;

• производные аминокислот;

• стероиды;

• простагландины.

II. Секреция

Секреция многих гормонов осуществляется импульсно, дискретными порциями. При этом секреторный процесс может включать различные механизмы.

1. Освобождение гормона из секреторных гранул, происходящее с использованием энергии АТФ и при участии ионов кальция (белково-пептидные гормоны, катехоламины).

2. Освобождение из белковосвязанной формы (тиреоидные гормоны).

3. Экзоцитоз (эмиоциоз) по схеме: миграция гранул, содержащих гормон, к мембране клетки → растворение мембраны в месте контакта → прорыв содержимого гранулы в межклеточное пространство → диффузия в капилляры.

4. Диффузия через плазматические мембраны (стероидные гормоны).

III. Транспорт гормонов кровью

Происходит в двух формах: свободной и связанной. В отношении транспорта в связанной форме выделяют:

1. Специфическое связывание со специальными транспортными белками (например, транскортин транспортирует глюкокортикоиды, секс-стероидсвязывающий глобулин – половые стероиды).

2. Неспецифическое связывание – связывание с гамма-глобулинами, адсорбция на эритроцитах.

Биологическое значение связывания:

• предотвращение чрезмерного гормонального эффекта;

• создание биологического резерва гормона;

• защита гормона от быстрой инактивации;

• защита гормона от быстрого выведения.

IV. Взаимодействие гормона с клеткой-мишенью

Взаимодействие гормона с клеткой-мишенью включает процесс рецепции и трансдукции.

Рецепция. Основана на существовании на поверхности или внутри клетки специальных веществ (в частности, олигопептидов), обладающих высокой избирательной чувствительностью (аффинностью) к сигнальной молекуле-лиганду.

Трансдукция. Образование комплекса гормон – рецептор инициирует активацию внутриклеточных процессов, обеспечивающих в конечном итоге ответ клетки, обусловленный ее спецификой. Это явление получило название трансдукции биологического сигнала в клеточный ответ.

В зависимости от локализации рецепторов различают два основных типа взаимодействия: мембранный (контактный, внеклеточный) и внутриклеточный, включающий, в свою очередь, два варианта: цитозольный и ядерный (рис. 2).

1. Мембранный тип рецепции характерен для белковых и полипептидных гормонов, для которых мембрана клеток непроницаема. Последовательность взаимодействий при этом: взаимодействие гормона и рецептора → образование активного комплекса "гормон + рецептор" → активация соответствующего фермента, включающего определенную систему вторичных (вторых) посредников, которые обеспечивают формирование ответа клетки на сигнал (гормон). Известны следующие системы вторых посредников (мессенджеров).

А. Системы циклических нуклеотидов. Последовательность событий: активный комплекс "гормон + рецептор" → активация аденилатциклазы (или гуанилатциклазы) → образование из АТФ (или ГТФ) циклического АМФ (или цГМФ) → активация соответствующих протеинкиназ → фосфорилирование и активация белков клетки. Прекращение эффекта обеспечивается инактивацией циклических нуклеотидов (фермент фосфодиэстераза) и их вымыванием из клетки. Циклический АМФ является вторичным мессенджером для АКТГ, ФСГ, ЛГ, ТТГ, паратгормона, кальцитонина, цГМФ – для окситоцина, атриального натрийуретического пептида и некоторых других гормонов.