Организация эндокринной функции

Каждая эндокринная функция — сложноорганизованная система, включающая следующие процессы.

Биосинтез и секреция гормона

Известны два основных типа генетического контроля синтеза гормонов.

1. Прямой контроль — синтез в полисомах предшественников белково-пептидных гормонов, характеризующийся схемой ген — мРНК — прогормоны — гормон.

2. Опосредованный контроль по схеме гены — мРНК — ферменты — гормон. Этой схеме соответствует внерибосомальный синтез стероидных гормонов и производных аминокислот.

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. Экзоциноз (эмицитоз) по схеме: миграция гранул, содержащих гормон к мембране клетки→ растворение мембраны в месте контакта → прорыв содержимого гранулы в межклеточном пространстве → диффузия в капилляры.

4. Диффузия череп плазматические мембраны (стероидные гормоны).

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 глюкокортикопды, секс-стероидсвязывающий глобулин — половые стероиды);

2) неспецифическое связывание — связывание с гамма-глобулинами, адсорбция на эритроцитах.

Биологическое значение связывания:

а) предотвращение чрезмерного гормонального эффекта;

б) создание биологического резерва гормона;

в) защита гормона от быстрой инактивации;

г) защита гормона от быстрого выведения.

Взаимодействие гормона с клеткой-мишенью

Различают дна основных типа взаимодействия: мембранный (контактный, внеклеточный) и внутриклеточный, включающий в свою очередь, два варианта: цитозольный ,и ядерный.

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).

A. Системы циклических нуклеотидов. Последовательность событий: активный комплекс «гормон + рецептор» → активация аденилатциклазы (или гуанилатциклазы) → образование из АТФ (или ГТФ) циклического АМФ (или цГМФ) → активации соответствующих протеинкипаз → фосфорилирование и «активация белков клетки. Прекращение эффекта обеспечивается инактивацией циклических нуклеотидов (фермент фосфодиэстераза) и их вымыванием из клетки.

Б. Фосфатидилинозитоловый цикл. Последовательность взаимодействий: активный комплекс «гормон + рецептор» → активация фосфоинозитдиэстеразы (фосфолипазы С) через комплекс с протеином G → гидролиз фосфатидилинозитола 4,5-дифоефата → образование инозитол-1, 4,5 - трифосфата и диацилглицерола. Дальнейшая организация активного ответа клетки реализуется следующими двумя механизмами.

1. Ипозитол-1,4,5-трифосфат → выход ионов кальция из эндоплазматического ретикулума → образование активного комплекса «кальций + кальмодулин» (рецепторный белок для кальция) → активация «кальций + кальмодулин» — зависимой протеинкиназы → фосфорилирование белков клетки.

2. Днацилглицерол с участием ионов кальция → активация протеинкиназы С → образование эйкозанойдов и модуляция активности ионных каналов.

B. Тирозиновые протеинкиназы. Схема взаимодействий: образование комплекса «гормон 4- рецептор» → аллостерическая активация внутриклеточного белкового домена рецептора, обладающего протеинкиназной активностью → аутофосфорилироваине тирозинкиназы → фосфорилирование клеточных белков.

Цитозольный тип внутриклеточной рецепции. Характерен для стероидных гормонов, проникающих через мембрану клеток. Схема взаимодействия: образование активного комплекса «гормон + рецептор» → транслокация комплекса в ядро клетки и связывание с хроматиновым рецептором → избирательная инициация транскрипции мРНК → изменение белкового синтеза.

Ядерный тип внутриклеточной рецепции установлен для тиреоидных гормонов. Внутриклеточные рецепторы локализованы в ядре клетки и связаны с хроматином. Связывание рецепторов с тиреоидными гормонами усиливает экспрессию генетической информации с усилением синтеза специфической мРНК, кодирующей ферментные белки соответствующего биологического ответа.