1. Тироксин-индуцированная ттс в норме и патологии.

Этот гормон регулирует интенсивность протекания всех биохимических реакций покоящегося организма, т.е. регулирует основной обмен.

Гормон тироксин образуется в клетках щитовидной железы, оттуда попадает в кровь и разносится по всему организму. Из крови он проникает через плазматическую, а затем и ядерную мембрану в ядро, практически всех клеток организма (см. рис. 2). В ядре гормон взаимодействует с несколькими ядерными рецепторами, которые регулируют работу нескольких генов. Последние публикации свидетельствуют, что тироксин активирует не менее 100 структурных генов кодирующих различные в функциональном отношении белки. После транскрипции генов и процессинга зрелые иРНК выходят в цитоплазму. На рибосомах с их участием осуществляется синтез множества различных белков, которые обслуживают многочисленные биохимические звенья метаболизма – например, несколько ферментов отвечают за такие клеточные процессы как расщепление углеводов, жиров, аминокислот, работу комплекса Na,K-ATФазы, интенсивность переноса электронов по молекулярной цепочки в митохондриях и т.д. В совокупности все эти процессы определяют энергетический потенциал клетки.

При гиперфункции щитовидной железы (например, при развитие доброкачественной опухоли, болезни Базедова), содержание гормона тироксина в крови повышается, это приводит к усилению транслокации гормона в клетки и соответственно повышается уровень транскрипции заинтересованных генов. Синтез ферментов энергетического обмена повышается. Это усиливает работу всех указанных на рисунке процессов метаболизма (Na, K АТФазы, цепи переноса электронов, расщепление жиров и т.д.). Такой сценарий развивается одномоментно во многих клетках организма, что приводит к тотальному повышению энергетического обмена. У больных возникает соответствующая симптоматика: - излишняя потливость (усиленная теплоотдача), повышенная температура тела, похудание (расщепление жира), высокая возбудимость и др. А если учесть, что избыток тироксина приводит к повышению экспрессии около 100 генов, выполняющих в клетке различные функции, то понятно, что симптомы заболевания не будут ограничиваться теми, которые связаны только с клеточной энергетикой.

С другой стороны, даже на далеко не полной схеме, представленной на рисунке 2, видно, насколько многочисленны этапы и участники потока информации запускаемого тироксином. Повреждения возможны в различных участках этой цепочки – на уровне

ядерного рецептора, генов, процессинга, трансляции и т.д. Понятно, что это может стать причиной нарушения нормальной работы ТТС и, в конечном итоге, повлиять на

характер ответной реакции организма. Если эти повреждения не будут компенсированы защитными системами организма, то с течением времени они могут стать основой для развития целого ряда патологических процессов уже связанных с недостаточным энергетическим обеспечением метаболических процессов.

1.1.2. Сигнал-трансдукторные системы (стс).

Рассматривая предыдущую систему переноса информации мы сознательно не включили в эту схему один из важных этапов, который предваряет ТТС – транслокацию (перенос, переход, перемещение) первичного сигнала в клетку и перенос его информации на ядерный рецептор. Этот этап не входит в систему ТТС, а представляет самостоятельно существующий поток с собственными механизмами и структурами. Сразу же отметим, что это звено является чрезвычайно важным элементом в механизме действия лекарственных препаратов. Возникновение заболевания, его развитие и прогноз в значительной степени определяется характером функционирования именно этого сектора внутриклеточного потока информации.

В качестве первичного сигнала (посредника, мессенджера) на этом уровне выступают гормоны, нейромедиаторы, биогенные амины, специализированные активные белки и другие соединения, играющие важную роль в поддержании различных биохимических параметров организма в пределах физиологической нормы. Эти сигнальные молекулы несут информацию о состоянии внутренней среды организма и внешней. Логически рассуждая можно предположить, что поскольку все перечисленные сигнальные молекулы имеют различную химическую структуру, то каждый из них должен иметь свой собственный канал переноса информации. Понятно, что в этом случае, число потоков информации было бы бесчисленное множество. Однако эволюция пошла по другому пути – было создано ограниченное число каналов. Добиться оттого удалось необычным способом:- в сигнальных молекулах различной химической структуры имеются одинаковые функциональные участки (центры, домены). В результате многочисленные сигнальные молекулы объединяются по схожести центров в несколько групп. Каждая группа имеет свой собственный канал, через который осуществляется поток информацию. Мы не будем останавливаться на описании структуры и механизма действия всех известных в настоящее время потоков. Приведём только один принцип, который лёг в основу подразделения всех потоков на два типа, различающихся по механизму действия: - способность растворяться в воде и жирах. В зависимости от этого различают два основных механизма трансдукции (перехода) первичного сигнала в клетку – гидрофобные сигнальные молекулы проникают через плазматическую мембрану в цитоплазму клетки и затем в ядро без изменений. Таковым сигналом является тироксин (см. выше). Гидрофильные не проникают через плазматическую мембрану, а активируют в мембране процессы, которые приводят к образованию второй сигнальной молекулу (в химическом отношении совершенно не похожей на первичную), которая попадает в цитоплазму и включает каскад вполне определённых реакций формирующих конечный клеточный ответ.

На рисунке 3 в качестве первичного сигнала показано действие двух БАВ, относящихся к группе гормонов – один из них жирорастворим ( например из класса стероидов) - гормон А . Другой гормон - гормон С, относится к белкам, водорастворим и может представлять гормон роста и некоторые другие водорастворимые гормоны.