Общие свойства дистантных гормонов

1.Каскадный механизм – с каждым последующим звеном увеличивается число сигналов, идущих к клетке (факторы гипоталамуса гормоны гипофиза и т.д.).

2. Дистантность – действуют на расстоянии от мест синтеза.

3. Тропность действия (наличие специфических органов-мишеней) - оказывают эффект в определённых клетках (для паратгормона основные органы-мишени: кишечник, почки, костная ткань).

4. Наличие высокоспецифичных рецепторов в мембране или в цитоплазме клетки-мишени.

5. Цикличность секреции (ГКС предпочитают работать по вечерам; для женских половых гормонов характерен месячный цикл; выделение СТГ во сне увеличивается, а тироксина уменьшается).

6. Разная продолжительность периода полужизни (half life) – молекулы АКТГ живут не более 10 минут, кортикостероидов – около 2-х часов. Самые долгожители – тироидные гормоны (7- 9 суток).

7. Высокая биологическая активность – гормоны способны проявлять свой эффект в концентрациях 10^-6 – 10^-12 моль/л.

8. Плейотропность (многообразие) эффектов.

Судьба дистантных гормонов в организме

Гормоны синтезируются в специализированных клетках, причём скорость процесса стабильна, а количество содержащихся в крови данных веществ зависит от интенсивности их секреции. Отсюда подавляющее число гормонов способно депонироваться обычно там, где они синтезируются (но АДГ, окситоцин образуются в гипоталамусе, а хранятся в нейрогипофизе). Многие подобные биологически активные вещества, в первую очередь, пептидной природы образуются в неактивной форме, что и позволяет им кумулироваться в клетках. Их активация осуществляется путём частичного протеолиза:

препрогормон прогормон гормон

пептид пептид

Доставка гормонов – небелков к органам-мишеням осуществляется обычно в связанном с протеинами плазмы состоянии. Только около 5 – 10% находятся в свободной форме и в таком виде они взаимодействуют со своими рецепторами, обладающими высокой аффинностью (сродством) к ним. За счёт динамического равновесия после образования комплекса – гормон-рецептор – часть БАВ теряет связь с белком, освобождается и способна вступать во взаимодействие с новыми рецепторами. Тем самым, возникновение связанной формы а) обеспечивает равномерное распределение гормона по тканям-мишеням; б) помогает находиться производным липидов в растворённом состоянии; в) предотвращает их преждевременное выделение через почки.

Взаимодействие с рецептором осуществляет трансдукцию (передачу) сигнала. В зависимости от строения гормона локализация рецептора и отсюда характер трансдукции различны.

Виды рецепции

1. Внутриклеточная рецепция. Низкомолекулярные слабополярные БАВ довольно легко преодолевают мембраны и, комплексируясь с внутриклеточными рецепторами, проникают в ядро или митохондрии, где взаимодействуют с гормончувствительными элементами (ГЧЭ) определённых транскриптонов ДНК, изменяя скорость их экспрессии. В результате концентрации синтезируемых с их помощью белков варьируют. Например, усиливается генез ферментов какого-либо процесса или структурных протеинов. Таков финал действия гормонов тироидных, ГКС, МКС, ретиноевой кислоты, кальцитриола и др.

2. Трансмембранная рецепция. Этот вид взаимодействия характерен для крупных и полярных БАВ (инсулина, СТГ, паратгормона и т.д.). Они не способны преодолевать плазмолемму, поэтому вступают в контакт с рецепторами, в ней локализующимися. Последние обладают двойственной функцией, имея рецепторную и каталитическую субъединицы. С помощью последней образуется так называемый second messenger (вторичный посредник) – внутриклеточный гормон, обеспечивающий окончательную трансдукцию сигнала (см. ниже).

Гашение действия БАВ зависит от особенностей его строения и вида рецепции (может инактивироваться путём химической модификации сам или его вторичный посредник). Часто инактивация гормона завершается в печени или в почках. Выводятся продукты преобразований с мочой или через ЖКТ.