Гормональные рецепторы и их активация.

Первый шаг активации гормонами - это связывание со специфическими рецепторами на клетках-мишенях. Клетки, которые не имеют рецепторов к определённым гормонов не отвечают на него. Когда гормоны связываются с рецептором, это действие обычно инициирует каскад реакций в клетке, при этом на каждом этапе реакция становится более мощной, таким образом, даже малых концентраций гормона хватит для значительного и мощного эффекта.

 Рецептор к гормону состоит из крупных белков, а каждая клетка содержит примерно от 2000 до 100000 рецепторов. Также, каждый рецептор имеет высокую специфичность для определенного гормона, что определяется типом гормона, который действует в определённой ткани. Ткани-мишени, которые подвержены влиянию гормонов содержат специфические рецепторы:

Рецепторы на клетках-мишенях могут располагаться:

- в/ на плазмолемме (мембранные рецепторы к гормонам белковой природы, пептидам и катехоламинам);

 - в ядре (рецепторы к тиреоидным гормонам выявлены на ядре и считается, что они находятся в тесном взаимодействии с одной или несколькими хромосомами).

- в цитоплазме клетки (рецепторы к стероидным гормонам – первичные рецепторы для различных стероидных гормонов обнаружены в большинстве случаев в цитоплазме).

Какие процессы регулируются гормонами? Гормональная система играет ключевую роль в практически всех функциях организма, включая метаболизм, рост, развитие, водно-электролитный обмен, репродуктивную функцию и поведение.

- клеточный цикл (для низкодифференцированных клеток);

- дифференцировка и рост клеток и органов в онтогенезе и при регенерации;

- метаболические процессы в клетках;

- секреторная активность клеток, в том числе соединительной ткани;

- сокращение гладких миоцитов;

- транспортные процессы (в эпителии);

- апоптоз клеток.

Число и чувствительность гормональных рецепторов может быть регулирована.

Число рецепторов в клетках-мишенях обычно не статичны изо дня в день или даже в течении минут. Белковые рецепторы часто инактивируются или разрушаются в течении их функционирования, в другое время происходит реактивация или новая сборка рецепторов на клетке. Например, повышение концентрации гормонов или повышенное связывание с клеткой мишенью (ее рецепторами) может снизить количество активных рецепторов. Таким образом, угнетение рецепторов может происходить по причинам:

·         Инактивации некоторых рецепторных молекул;

·         Инактивации некоторых внутриклеточных сигнальных белковых молекул;

·         Временного повреждения рецепторов при действии гормона, при взаимодействии клеточных рецепторов;

·         Разрушении рецепторов лизосомами после их экспрессии;

·         Снижения продукции рецепторов.

В случае снижение рецепторной активности снижается ответ ткани-мишени гормонов.

Некоторые гормоны могут приводить к увеличению рецепторной активности и внутриклеточных сигнальных белков; таким образом, стимулирующие гормоны индуцируют значительное, чем обычно формирование взаимодействия между рецептором и клеткой-мишенью, а также значительную доступность и сродство. Когда усиление активности рецепторов происходит, ткани-мишени становятся более чувствительными к стимулирующим эффектам гормонов.

Секреция гормонов после стимула и частота действия различных гормонов.

Некоторые гормоны, такие как адреналин и норадреналин, секретируются в течение нескольких секунд после стимуляции желез и могут развивать полный ответ в течение нескольких секунд или минут; действие некоторых гормонов, таких как тироксин или гормон роста, может требовать нескольких месяцев для полного эффекта. Таким образом, каждый гормон имеет свою собственную характеристику ответа и длительность механизма действия – для выполнения своей специфической функции.

Обратная отрицательная связь предотвращает чрезмерное влияние гормонов.

Хотя концентрации в плазме многих гормонов варьируются в ответ на различные стимулы, что происходит в течение дня, все гормоны, изученные на сегодняшний день, очень четко контролируются. В большинстве случаев, этот контроль осуществляется с помощью механизма обратной отрицательной связи, который обеспечивает должный уровень гормональной активности на ткани-мишени. После влияния стимула и секреции гормона, процессы, которые происходят могут ингибировать его дальнейшее выделение. Другими словами, гормоны (один или его продукты) имеют отрицательный обратный эффект для предотвращения гиперсекреции гормона и гиперактивности ткани-мишени.

Таким образом, только когда активность ткани-мишени возрастает до определенного уровня происходит пуск обратного сигнала на эндокринную железу, что уровень достигнуть до точки концентрации гормонов, когда активность необходимо убавить. Регуляция обратной связи гормонов может происходить на всех уровнях, включая транскрипцию генов и трансляцию, что вовлечено в процесс синтеза гормонов и ведет к вовлечению в процессинг гормонов и секрецию накопленных гормонов.